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-Características de los seres vivos.
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Características de los seres vivos.
1) Todos los seres vivos están formados por células. (eucariota o procariotas)
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  1. 1. 1 Biología celular Biología celular
  2. 2. 2 -Características de los seres vivos. -Clasificación de los seres vivos. -Niveles de organización de la materia. -Teoría celular. -Célula eucariota animal. -Célula eucariota vegetal. -Diferencias y similitudes entre eucariotas y procariotas. -Diferencia entre eu animal y eu vegetal. -Célula procariota. -Virus. -Viroides. -Priones. MÓDULO 1.
  3. 3. 3 Características de los seres vivos. 1) Todos los seres vivos están formados por células. (eucariota o procariotas) 2) Son sistemas abiertos. Intercambian materia y energía con el medio. 3) Metabolizan. Transforman materia y energía. 4) Se reproducen. Tienen la capacidad de dejar descendencia (auto perpetuación) 5) Crecen (aumentan tamaño, ya sea el incremento de masa muscular o el incremento de número de células) y se desarrollan (adquieren estructuras y funciones) 6) Poseen movimiento, capacidad de desplazamiento de moléculas y/o estructuras dentro de la célula/organismo. 7) Presentan irritabilidad, responden a estímulos. 8) Presentan homeostasis, mantienen estable el medio interno. 9) Evolucionan, van cambiando a lo largo del tiempo. Clasificación de los seres vivos. 3 DOMINIOS. Bacteria….. procariotas-eucariotas-autótrofos-heterótrofos Archaea….. procariotas-unicelulares Eukarya..... protozoos (eucariotas-unicelulares-heterótrofos) chromistas (eucariotas-unicelulares-pluricelulares-autótrofos) hongos/fungí (eucariotas-pluricelulares-MENOS LEVADURA-heterótrofos) plantas (eucariotas-pluricelulares-autótrofos) animales (eucariota-pluricelulares-heterótrofos) Niveles de organización de la materia. NO VIVOS 1. Nivel Subatómico 2. Nivel Atómico 3. Nivel Molecular (Monosacáridos, Aminoácidos, Nucleótidos, etc.) 4. Nivel Macromolecular (Polisacáridos, Proteínas, Ácidos nucleicos, Lípidos complejos, etc. PROCARIOTA EUCARIOTA
  4. 4. 4 5. Nivel Prebiótico o Supramacromolecular (Virus ) 6. Nivel Subcelular (Organoides: Mitocondrias, Cloroplastos, Ribosomas, etc.) VIVOS 7. NIVEL CELULAR {Célula Procarionte, Célula Eucarionte) Individuos Unicelulares: Bacterias, Algas unicelulares, Levaduras, Protozoos, etc. 8. Nivel Tisular (Tejidos: Conectivo, Epitelial, Muscular, etc.) 9. Órganos (Corazón. Pulmones. Estómago, etc.) 10. Sistemas y Aparatos (Aparato Circulatorio, Sistema digestivo, etc. ) 11. Organismos(Individuos Pluricelulares, Animales y Vegetales Superiores). 12. Individuo 13. Población 14. Comunidad. 15. Ecosistema 16. Universo Teoría celular. 1) Todos los organismos vivos están compuestos por 1 o mas células y productos celulares (los pluricelulares, de materia que crean mas células) 2) Las células se originan de otras células y la información genética (moléculas de ADN) se replican hacia otras, garantizando la transmisión. 3) Solo tienen origen en una SOLA célula progenitora. 4) Las reacciones químicas de los organismos se llevan a cabo gracias al material metabólico que poseen las células. Características de las células. Todas están cubiertas por una membrana externa, llamada membrana plasmática. Poseen una composición química muy ordenada, y diferente a la del entorno. Todas células poseen metabolismo, que posibilitan el mantenimiento de la vida. Las células necesitan de diferentes tipos de moléculas energéticas: -MONEDAS ENERGETICAS, como el ATP. -MOLECULAS COMBUSTIBLES, como la glucosa o ácidos grasos. -MOLECULAS DE RESERVA DE ENERGIA, como el glucógeno o el almidón. Almacenan ADN.
  5. 5. 5 Célula eucariota animal. 1 núcleo definido por la envoltura nuclear. Limite, membrana plasmática (limite externo) Contenido, NUCLEO, CITOPLASMA (citosol + estructuras subcelulares) MODELO DE MOSAICO FLUIDO. Tiene una membrana formada por 2 capas de lípidos (BICAPA)
  6. 6. 6 MEMBRANA PLASMÁTICA. (Bicapa lipídica, glúcidos, colesterol, proteínas) Funciones Establecer el límite de la célula. Actúa como barrera selectiva. Posibilita el transporte de sustancias. Reconoce señales. CITOPLASMA. (Consistencia gelatinosa, como un coloide. Compuesto por proteínas que no se disuelven en agua) Función Ser red de contención, matriz celular. Lo integran CITOSOL: compuesto por agua, iones y diferentes moléculas. FUNCION: contiene a las distintas estructuras celulares, que forman el CITOPLASMA. CITOESQUELETO: red tridimensional de filamentos proteicos. 3 clases de filamentos MT micro túbulos. MF micro filamentos. FI filamentos intermedios. FUNCION: posibilita la formación-deformación, da movimiento y sostén. SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS: membrana de posición interna. Compuesta por retículos endoplasmaticos y el aparato de golgi. -REG (RETICULO ENDOPLASMATICO RUGOROSO/GRANULAR ) : compuesto de cisternas (tienen 2 caras, la que mira al citoplasma posee ribosomas, fabrica proteínas) FUNCION: síntesis de proteínas secreción lisosomales membrana -REL (RETICULO ENDOPLASMATICO LISO) : compuesto por túbulos, es mas tubular. FUNCION: síntesis de lípidos, reserva de calcio,detoxificacion. –APARATO DE GOLGI: compuesto por cisternas apiladas curvas, se encuentran en contacto estrecho con vesículas. Recibe materiales del RE
  7. 7. 7 FUNCION: procesa y modifica químicamente las moléculas del RE, elabora polisacáridos complejos, y forma vesículas (lisosomales y secretoras) -LISOSOMA: compuesta por enzimas digestivas (no salen), material en digestión. Brotan del aparato de Golgi. FUNCION: digestión intracelular. Simplifica materiales p/la obtención de otros materiales mas simples, a veces propios otras no. RIBOSOMAS: compuesto por sub unidad mayor (ARNr+proteínas) y sub unidad menor (ARNm porta mensaje genético, asi sabe que proteína debe formar) FUNCION: síntesis de proteínas. MITOCONDRIAS: compuesto por membrana externa lisa, membrana interna plegada, matriz. FUNCION: respiración celular y respiración celular aeróbica. PEROXISOMAS: (NO BROTAN DE LAS ENDROMEMBRANAS) vesículas que contienen enzimas oxidasas y catalasas. FUNCION: detoxificacion celular. CENTRIOLOS: es hueco, forman parte del centrosoma. Compuesto por estructuras microtubulares (9 tripletes microtubulares 9+0) Asociado con la formación de cilias y flagelos apéndices móviles de la célula ( 9+2) huso mitótico (movimiento de los cromosomas durante la división celular) FUNCION: movimiento de cilias y flagelos. PROTEASOMA: compuesta por cámara de proteasas. Ubiquitina, proteína rompe. FUNCION: romper, degradar proteínas. NÚCLEO (define a todas las células eucariotas.) ENVOLTURA NUCLEAR: delimita al núcleo. Consta de cisterna membranosa dependiente del sistema de endomembranas, el REG. Presenta poros nucleares que regulan el tránsito de sustancias entre el núcleo y el citosol. JUGO Y MATRIZ NUCLEAR: dentro de ella se encuentran contenidos: -CROMATINA: material filamentoso ubicado dentro del núcleo, resultante de la asociación del ADN y proteínas (histonas) Esta invade el núcleo de la CE. -NUCLEOLO: agrupación de macromoléculas ADN-ADNribosomal- proteínas ribosomales. Estos se ensamblan y forman subunidades (ribosoma 80S) Función Almacenar información genética, replica el material genético y expresión de este.
  8. 8. 8 Célula eucariota vegetal. PARED CELULAR: Cubierta rígida, compuesta de filamentos de celulosa, hemicelulosa, y glucoproteinas. Función Mecánica, otorga protección, forma y sostén.
  9. 9. 9 PLASMODESMOS Interrupciones de la pared a través de las cuales se establecen puentes de comunicación intercelular (puentes citoplasmáticos) VACUOLA CENTRAL Es una bolsa membranosa, almacena aguas, sales y otras sustancias. Función Esqueleto hidráulico. AMILOPLASTO Granulo de reserva de almidón CLOROPLASTO Organelas delimitadas por doble membrana, interna y externa. En su interior se encuentra la MATRIZ DEL CLOROPLASTO O ESTROMA Aparece un tercer sistema de membranas, TILACOIDES CON CLOROFILA (dan sosten a las moléculas de clorofila) También en su interior tienen ADN y RIBOSOMAS que le confieren la capacidad de sintetizar parte de las proteínas involucradas en el proceso de fotosíntesis. Función Es el responsable de llevar a cabo el proceso de fotosíntesis GLIOXISOMA Es un tipo de peroxisoma, característico de la célula vegetal. Consta de vesículas con enzimas involucradas en el proceso metabólico de lípidos de reserva convirtiéndolos en glúcidos (ciclo de glioxilato) Abundante en semillas.
  10. 10. 10 Diferencias y similitudes entre células eucariotas y procariotas. Principales características comunes entre células eucariotas y procariotas 1- En ambos tipos celulares el ADN es el material genético. 2- Ambos tipos celulares poseen membranas plasmáticas como límite celular. 3- Poseen ribosomas para la síntesis proteica. 4- Poseen un metabolismo básico similar 5- Ambos tipos celulares son muy diversos en formas y estructuras. Características Diferenciales entre el Modelo Celular Procariótico y Eucariótico Característica Célula Procariótica Célula Eucariótica Núcleo No posee membrana nuclear Posee membrana nuclear Cromosomas Un único cromosoma circular y desnudo Posee uno o más cromosomas lineales unidos a proteínas (cromatina) ADN extracromosómico Puede estar presente como plásmidos Presente en organelas Organelas citoplasmáticas No posee Mitocondrias y cloroplastos, (los cloroplastos presentes sólo en células vegetales) Membrana plasmática Contiene las enzimas de la cadena respiratoria, también puede poseer los pigmentos fotosintéticos Semipermeable, sin las funciones de la membrana procariótica Sistema de endomembranas No posee Presenta REG, REL, Golgi, lisosomas, vacuolas y vesículas. Pared celular Capa rígida de peptidoglucano (excepto micoplasmas) No poseen pared de peptidoglucano. Pueden poseer una pared de celulosa o quitina Esteroles Ausentes (excepto micoplasmas) Generalmente presentes Citoesqueleto Presente. Formado por filamentos proteicos propios de procariotas. Presente. Formado por filamentos proteicos propios de eucariotas. Exocitosis y Endocitosis Ausente Presente Ribosomas 70 S en el citoplasma 80 S en el retículo endoplásmico y en el citosol División Fisión Binaria (amitosis) Mitosis - Meiosis Tamaño 0,2 a 10 mm Siempre superior a 6 mm
  11. 11. 11 Diferencias entre células animales y vegetales. Principales diferencias entre células animales y células vegetales Estructura Célula animal Célula vegetal Pared celular Ausente Pared celular constituida por celulosa. Aparato mitótico (Huso acromático ) Astral Anastral Centríolos Presente Ausente Vacuolas Vacuolas pequeñas Vacuolas grandes, puede ser una grande central Metabolismo Heterótrofo Autótrofo Mitocondrias Presentes Presentes Cloroplastos Ausentes Presentes Célula procariota. Solo del dominio ARQUEA y BACTERIA presentan este tipo de célula. CÁPSULA. Capa de polisacáridos con propiedades higroscópicas. ALGUNAS BACTERIAS LA TIENEN,NO TODAS. Función Evitar la deshidratación, favorece la adhesión, y protege de la respuesta inmune del organismo hospedador.
  12. 12. 12 PARED CELULAR BACTERIANA Pared rígida formada por mureina (peptidoglicano) entre otras sustancias. Función Esta pared determina la forma de la célula y la protege frente a los cambios de presión osmótica del medio externo. Existen 2 tipos de PARED CELULAR. CAPACIDAD DIFERENCIAL DE COMBINARSE CON CIERTOS COLORANTES. TINCION GRAM Función del GRAM Útil para la clasificación, diagnostico y tratamiento. MEMBRANA PLASMÁTICA BACTERIANA. Establece el límite de la bacteria, responde al modelo de mosaico fluido. Bicapa lipídica con proteínas asociadas, carece de colesterol. Función Delimitar el contenido citoplasmático y regular el transporte de sustancias. CITOPLASMA BACTERIANO. CARECE DE NÚCLEO VERDADERO. Un único compartimiento. Sin organelas membranosas. Constituido por el CITOSOL (con citoesqueleto, no consta con microtubulos ni microfilamentos)-RIBOSOMAS-ADN MEMBRANA PLASMATICA CON UNA GRUESA CAPA DE PEPTIDOGLICANOS. MEMBRANA PLASMATICA CON UNA DELGADA CAPA DE PEPTIDOGLICANOS SOBRE LA CUAL SE DISPONE UNA MEMBRANA EXTERNA GRAM + Capa gruesa de peptidoglicanos. Retiene la tinción de gram, color violeta. GRAM – Capa delgada de peptidoglicanos y por fuera otra membrana externa con proteindas. No retiene la tinción de gran, color rosado.
  13. 13. 13 El ADN se encuentra disperso en el citosol y la región celular que contiene el ADN se denomina NUCLEOIDE. RIBOSOMAS: sus ribosomas son iguales en las celular eucariotas (SUB unidad mayor- SUB unidad menor) FUNCIÓN: síntesis proteica. ADN BACTERIANO: único cromosoma bacteriano CIRCULAR (extremos fusionados, dan forma de anillo) , contiene los genes esenciales para el funcionamiento celular. Esta disperso en el citosol, no está delimitado por una envoltura nuclear. Al no estar asociado a histonas se lo considera “desnudo’’. El cromosoma bacteriano se encuentra anclado en el MESOSOMA PLÁSMIDOS Moléculas de ADN circular extra cromosómico que contienen unos pocos genes esenciales. Confiere propiedades especiales. Vector genético. Algunas bacterias presentan uno o más de uno de ellos. FLAGELOS Pueden o no estar presentes. Apéndice en forma de látigo. Pueden ser únicos o múltiples. Están conformados por la proteína FLAGELINA con función de locomotora. PILIS. Mas que nada presentes en bacterias con tinción gran – Estructura que carece de movimiento, son tubos huecos formados por la proteína PILINA. Pilis cortos y numerosos: con función adhesiva. Fijan a la bacteria a una superficie o al tejido del organismo hospedador. Pilis largos, o sexuales: participan de la CONJUGACIÓN. Pliegue de membrana plasmática. Participa en el proceso de división celular Sirve de anclaje al ADN bacteriano Transferencia de información genética entre células bacterianas. Transferencia de una replica del plásmido desde una bacteria F+ (DONANTE) a una F- (RECEPTORA)
  14. 14. 14 Fenómeno: amitosis-fisión binaria 1) Se replica el adn 2) Elongación 3) Formación del septo 4) formación de células hijas genéticamente iguales. Virus. *Agentes infecciosos. *Algunos son inconstantes. *Parásitos intracelulares organismos que viven expenso de otro, daña la célula que infecta. *NO SON CELULAS no tienen metabolismo . no tienen estructura celular . necesita de la célula. *Mutan y evolucionan. *Visibles al microscopio electrónico. *Son específicos. Envoltura membranosa con glucoproteinas virales (la presencia/ausencia de ella permite clasificar al virus en “desnudo” o “envuelto”) EN ALGUNOS. Cápside: Cubierta de proteína que envuelve al ácido nucleico. Formada por capsómeros de una o más moléculas proteicas idénticas o distintas . Conforma con el ácido nucleico el “core” o nucleocápside . Determina la forma de la partícula viral. Puede ser doble. Genoma ADN o ARN : Conjunto de genes del virus Organizado en un solo tipo de ácido nucleico que puede ser: . ADN doble cadena . ADN cadena simple . ARN doble cadena . ARN cadena simple . Entero o fragmentado
  15. 15. 15 Fases del mecanismo infectivo de un bacteriófago. 1) Adsorción o fijación 2) Penetración CICLO LITICO. 3) Replicación y ensamblaje 4) Liberación Se infecta la célula pero no se produce la muerte de ella, se puede activas y transformar en ciclo lítico (CICLO LISOGENICO) Información genética en los retrovirus. Transcripción inversa/retro transcripción. 1) Acoplamiento y fusión de membrana. 2) Transcripción inversa ( se forma el ADN) 3) Integración (gracias a ala integrasa) 4) Transcripción de sus ARN 5) Traducción, nuevas proteínas víricas 6)Ensamblaje 7) Salida de viriones. Viroides. *Agente infeccioso. *Parásitos intracelulares de plantas (papas,cítricos,cocoteros) *EJ: tubérculo fusiforme. *Moléculas de ARN circular. *No se traducen en proteínas pero afectan la transcripción de genes que informan para la síntesis de hormonas. *Causa deformación en tallos, hojas y frutas. Priones. *Agente infeccioso. *Es una partícula proteica infecciosa. *Carecen de plan/material genético. *Causante de encefalopatías espongiformes. *Afecta a bovinos, ovinos y humanos. Mecanismo infectivo de un prion. Las células normales tienen un gen que codifica para la proteína priónica celular (PrPc), están presentes en las membranas de las células nerviosas. Se descubre una proteína priónica, isoforma infecciosa (PrPsc) del prión normal (PrPc) que Cada partícula puede reiniciar los pasos.
  16. 16. 16 difiere en su estructura espacial. -La PrPsc puede aparecer por mutación del gen de la PrPc o por transformación de la PrPc. -Los priones se transmite esencialmente por vía oral, iatrogénica, hereditaria
  17. 17. 17 MÓDULO 2. - Bases químicas de la vida (átomo, molécula, uniones químicas) -Agua (pH) -Átomo de carbono y compuestos orgánicos -Glúcidos -Lípidos -Nucleótidos y Ácidos nucleicos -Proteínas -Hemoglobina
  18. 18. 18 Bases químicas de la vida (átomo, moléculas, uniones químicas) ÁTOMO Partículas materiales Están constituidos por partículas subatómicas. protones (p+): carga + *Neutrones = electrones electrones (e-): carga - neutrones (n°): carga 0 *Eléctricamente neutros (n° de p+ = n° de e-) Inestables →tienden a combinarse (excepto gases raros) * N MASICO= A (protones+neutrones) *N ATOMICO= Z (electrones o protones) Enlaces interatómicos. nunca tienen carga neta (si gano o perdió un e) APOLARES: C-C H-H C-H O-O POLARES: O-H O-C N-H N-C S-H Iónico. Covalente Apolar Polar Dativa Electro + 1,7 Electro pequeña o nula Electro 1,5 a 1,6
  19. 19. 19 Enlaces intermoleculares. . Puente de hidrogeno -Es una unión intermolecular. -Se establece entre moléculas polares o dipolos. -Se atraen la zona de  + de una molécula con la zona de  – de la otra molécula. -Es una unión más débil que las interatómicas. -En conjunto, son muy fuertes. -Es una unión transitoria. -Se forma entre moléculas de agua o entre agua y otras sustancias polares. -Es muy importante en las biomoléculas.
  20. 20. 20 Agua PH Alta capacidad disolvente Disuelve compuestos iónicos, también a compuestos covalentes polares. NO disuelve a compuestos covalentes polares. Existen solventes polares y apolares. Comportamiento de las sustancias frente al agua. HIDROFÓBICAS: sustancia apolar que carece afinidad con el auga (rechazo al agua) HIDROFÍLICAS: compuesto con algún tipo de polaridad, iónico con carga neta o polares sin carga neta, pero con densidad del carga ( amor por el agua) ANFIPÁTICAS: una parte de la molécula es hidrofóbica y otra hidrofílica.
  21. 21. 21 Ionización o disociación del agua. PH Baja tendencia a ionizarse. Escala del PH: mide el grado de acidez o alcalinidad de un medio. Ácido Sustancia que en una solución acuosa aumenta la concentración de H+ del medio. Al agregar un ácido al agua la concentración de H+ es mayor que la de OH- Base Sustancia que en solución acuosa aumenta la concentración de OH- o disminuye la concentración de H+ del medio.
  22. 22. 22 Buffer Amortiguador de PH par conjugado ACIDO-BASE Átomo de carbono. Grupos funcionales. GRUPO HIDROXILO (función alcohol) GRUPO CARBONILO PRIMARIO (función aldheido) GRUPO CARONILO SECUNDARIO (función cetona) -OH C O H C O
  23. 23. 23 GRUPO CARBOXILO (función ácido) GRUPO AMINO (funcion amina) GRUPO METILO GRUPO FOSFATO GRUPO SULFATO Todos los grupos anteriores son polares, menos el metilo ya que posee partes polares y otras apolares. Glúcidos De más simples a más complejos. MONOSACARIDOS. C OH O NH2 CH3 PO 4 SO4
  24. 24. 24 Gliceraldehído C3H6O3 Ribosa C5H10O5 Glucosa C6H12O6 importante xq es muy rica en energía, es la fuente principal. Dihidroxiacetona C3H6O3 Ribulosa C5H10O5 Fructosa C6H12O6 Clasificación de monosacáridos/OSAS Azúcares simples Presentan distinto tipo de isomería Polialcoholes con función –Aldehido –Cetona Desempeñan funciones: energéticas ( combustibles celulares) constituyentes de moléculas mas complejas e intermediarios metabólicos De función: glucosa-fructosa gliceraldeído-dihidroaxiacetona Óptico/enantiómeros: presentan carbonos asimétricos (QUIRAL) enlazado con distintos componentes
  25. 25. 25 Son polares, solubles en agua La glucosa ciclicada forma ANÓMEROS. Azucares derivados Ácidos. Aminado Ácido D-glucorónico N-cetil glucosamina OLIGOSACÁRIDOS. Glúcidos constituidos por pocas unidades monosacarídicas enlazadas por unión glicosídica (2 a 10 monosacáridos) Unión O-glicosídica . Maltosa (alfa glucosa + beta glucosa) Sacarosa (alfa glucosa + beta glucosa) Lactosa (beta glucosa + alfa glucosa) Disacáridos. Son sustancias polares, forman con el agua soluciones moleculares. Oligosacáridos de membrana Tienen como función el reconocimiento celular y además el aporte de energías. POLISACÁRICOS. Glúcidos constituidos por cientos de unidades monosacarídicas enlazadas por unión glicosídica. Macromoléculas: polímero (el polisacárido) monómero (monosacáridos) Almidón. Cadena con ramificación AMILOPECTINA Cadena no ramificada AMILOSA -Dos polímeros de alfa glucosa. Reserva energética en los vegetales. Sustancia polar forma con el agua un coloide. Glucógeno . Polímero ramificado de alfas glucosas. Tiene una reserva limitada. Reserva energética en los animales.
  26. 26. 26 Celulosa. Polímero lineal de betas glucosas Función estructural en vegetales. Quitina. Polímero de N-acetil glucosamina Función estructural en artrópodos y hongos. Proteoglicanos Asociación macromolecular de GAG y proteína Presentan cargas negativas Higroscópicos : forman geles viscosos resistentes a la compresión Función mecánica Lípidos. Insolubles en agua. Ácidos grasos. Lípidos más simples que hay. Son moléculas anfipáticos, no soluble. Grupo de diversas moléculas. Según su cadena se clasifican: cadena saturada (ácido graso saturado) cadena insaturada (ácido graso insaturado). Forman micelas ( los ácido graso en solución acuosa) FUNCIÓN: es el combustible celular (sustituto de la glucosa), constituyente de lípidos de mayor complejidad. Ácidos grasos esenciales. Necesarios para ciertas funciones que el organismo no puede producir y debe obtenerse por medio de la dieta. –Ácido linoleico (omega6) –Ácido linolénico (omega3) Isomería de ácidos grasos insaturados CIS: doble enlace ubicado en = lado. TRANS: doble enlace ubicado en diferente lado. Triacigliceridos/triglicéridos.
  27. 27. 27 GRASA ACEITE -Predominio de ácidos grasos saturados - Sólidas a temperatura ambiente -Reserva energética en animales (en la capa mas profunda de la piel) -Predominio de ácidos grasos insaturados -Líquidos a temperatura ambiente -Reserva energética en vegetales Funciones de las grasas. Reserva de energía: comparadas con las reservas de glúcidos -No retienen agua, hidrofóbicas -Almacenan mucha energía en menos peso -Poseen alto valor calórico: 1 g de grasa rinde 9 Kcal / 1 g de glúcido rinde 4 Kcal -Aislante térmico -Amortiguador de golpes Fosfolípido con glicerol o fosfoacilglicéridos. Moléculas anfipáticas Forman bicapas Desempeñan función estructural. Glicerol, ácido fosfórico, ácido graso y resto químico o radical (siempre debe ser una sustancia polar) GRUPOS POLARES + GRUPOS APOLARES. Fosfolípidos con esfingol o esfingofosfolípidos.
  28. 28. 28 Glucolipídos Ceramida + monosacarido = cerebrósido. Ceramida + oligosacárido = gangliósido. Esteroides. COLESTEROL: Constituyente de las membranas celulares animales. Precursor de otros compuestos Esteroides derivadas del colesterol: 1. Vitamina D o calciferol
  29. 29. 29 2. Hormonas sexuales: testosterona – estrógenos 3. Hormonas de la corteza adrenal 4. Sales biliares Lipoproteínas. Agrupación macromolecular transportadora de lípidos en sangre. LDL: colesterol “malo”, tiende a adherirse a las paredes arteriales iniciando la formación de placas obstructivas. HDL: colesterol “bueno”, remueve el colesterol de las arterias y lo envía hacia el hígado para su degradación. Ácidos nucleicos y nucleótidos. Son polímeros de nucleótidos: 1) ADN (ácido desoxirribonucleico) 2) ARN (ácido ribonucleico)
  30. 30. 30 Estructura de un nucleótido: • PENTOSA (puede ser ribosa o una versión diferente, desoxirribosa) • BASE NIITROGENADA PIRIMÍDICA (un heterociclo llamado pirimina) O BASE NITROGENADA PURÍCA (base grande de 2 heterociclos, purina) • ACIDO FOSFÓRICO Ribonucleótidos: si la pentosa es ribosa Desoxirribonucleótidos: si la pentosa es desoxirribosa Enlaces de los componentes de un nucleótido. Unión N-glicosídica. Unión ester (entre alcohol y ácido) Enlace de nucleótidos Citosina Uracilo Timina Ademina Guanina
  31. 31. 31 ATP: ribonucleótido trisfosfato (transporte de energía) Nicotinamida + adenina = coenzima NAD+ Coenzima FAD ARN Guarda información genética (copiada del ADN, siempre surgen por transcripción de este) Ácido ribonucleico. Unión azúcar-fosfato Extremo 5: fosfato Extremo 3: alcohol Tipos de ARN ARNm: mensajero ARNt: transferencia ARNr: ribosomatico Transportan electrones y protones
  32. 32. 32 ARNpc: pequeño citoplasmático ARNpn: pequeño nuclear ADN Ácido desoxirribonucleico Forma cadenas bicatenarias 4 bases posibles. Par adenina-timina. Par guanina-citosina. 2 cadenas antiparalelas y complementarias Reglas de Chargaff. • Proporción ADENINA = TIMINA. Relación 1/1 • Proporción de bases púricas (A+G) = a bases pirimídicas (T+C) • La proporción entre (A+T) y (G+C) es característica de cada organismo, pudiendo tomar diferentes valores según la especie estudiada. Modelo de Watson y Crick •La molécula se compone de dos cadenas de desoxirribonucleótidos (bicatenaria) • Las dos cadenas se enrollan adquiriendo estructura helicoidal (dextrógira) • El esqueleto azúcar-fosfato se localiza en el exterior de la molécula. • Las bases nitrogenadas se proyectan hacia el centro de la estructura • Una base púrica de una cadena coincide con una base pirimídica de la cadena enfrentada: A - T / C – G • Las dos cadenas son complementarias • Las dos cadenas presentan direcciones opuestas, son antiparalelas. • El diámetro de la hélice es constante (20°A) • Las dos cadenas se mantienen unidas por enlaces puente hidrógeno y atracciones hidrofóbicas entre las bases. Proteínas. Son moléculas poliméricas, polímeros de aminoácidos. -Macromolécula constituida por cientos de aminoácidos enlazados por unión peptídica AMINOACIDO Grupo amino + hidrogeno + radical (variable) + grupo carboxilo. Son monómeros constituidos de la proteína. Se los clasifica según el radical: NO POLAR/ POLAR SIN CARGA/ POLAR CON CARGA – (ácido) / POLAR CON CARGA + (básico) Aminoácidos esenciales:
  33. 33. 33 Enlaces entre aminoácidos: Unión peptídica porque enlaza aminoácidos di péptido, moléculas + pequeñas de los oligopéptidos (de 2 a 10 aá) polopéptido (une + de 10 aá) Estructuras proteicas. PRIMARIA: estructura lineal que informa qué tipos de aá conforman la cadena, qué n° de aá se enlazan y en qué secuencia. Los puentes disulfuro, cuando están presentes, forma parte de la estructura primaria. SECUNDARIA: disposición tridimensional de la cadena, estabilizada por puentes de H. TERCIARIA: los pliegues se atraen entre si, la cadena se repliega entre si. Es un plegamiento. Re plegamiento tridimensional de la cadena que ya adquirió estructura secundaria, estabilizada por enlaces entre los radicales. CUATERNARIA: asociación de dos o más cadenas polipeptídicas. La interacción es entre aá de distintas cadenas (subunidades)
  34. 34. 34 Las cuaternarias se rompen por hidrólisis. Cadena polipeptidica Aminoácidos Si la desnaturalización es reversible: desnaturalización proteica. Si la desnaturalización es irreversible: coagulación proteica. Clasificación de las proteínas. SIMPLES: formadas por cadenas polipeptídicas. CONJUGADAS: formada por cadenas polipeptídicas y grupos no proteicos. Funciones de las proteínas. –Estructural: colágeno y elastina -Catalítica: enzimas -Transporte: hemoglobina -Almacenamiento: albúmina -Movimiento: actina y miosina hidrólisis -Pérdida de la estructura espacial o conformación nativa de una proteína por acción del calor -Cambios de pH -Solventes orgánicos -Rayos UV -Conlleva la pérdida de la función biológica Apoproteína Porción proteica Porción NO proteica o grupo prostético
  35. 35. 35 -Protección: inmunoglobulina -Hormonal: insulina Hemoglobina. Es una proteica cuaternaria (4 cadenas polipeptidicas) Se encuentra en los glóbulos rojos (conocidos tamb como eritocritos/hematíes) Es la principal molécula transportadora de oxigeno en sangre. 4 tipos de globina: alfa-beta El grupo HEMO es una porfirina (grupo prostético formado por 4 anillos pirrol en cuyos vértices hay grupos de nitrógeno y en el centro un átomo de hierro. Tiene 4 hemo, se pueden unir 4 O2 Características de la HB. •Proteína conjugada oligomérica o de estructura 4°, formada por 4 subunidades • Cada subunidad consta de una cadena globular denominada globina, unida al grupo prostético hemo • Las uniones entre las subunidades son de 3 tipos: hidrofóbicas, puentes de H y puentes salinos Mioglobina. Proteína conjugada estructura 3, formada por una globina unida al grupo prostético hemo.
  36. 36. 36 P50: unidad de medida, mide afinidad entre estas moléculas con el oxigeno. Si el P50 es alto: afinidad baja Si el P50 es bajo: afinidad alta HB en el transporte de oxígeno. HB sufre un cambio conformacional
  37. 37. 37 Si el O2 esta unido HB+O2=oxihemoglobina Si el O2 no esta unido HB desoxigenada → desoxihemoglobina A que se debe este cambio? Cuando el FE esta desplazado del plano del hemo (desoxihemoglobina) La HB presenta dos conformaciones alternativas La HB se oxigena a nivel ALVEOLAR. (entra oxigeno sale el dióxido) •Alta pp de O2 • Formación de oxihemoglobina • Pasaje de la forma T a la R • Ruptura de puentes salinos • Liberación de H+ de la Hb • Formación de ácido carbónico • Formación de CO2 • Difunde el O2 desde el alvéolo a la sangre y el CO2 desde la sangre hacia el alvéolo La HB se oxigena a nivel TISULAR. (entra dióxido sale oxigeno) Presenta efecto cooperativo o interacción homotrópica La unión de un O2 a un hemo aumenta la afinidad por el O2 de los hemos restantes
  38. 38. 38 • Alta pp de CO2 • Formación de ácido carbónico • Disociación del ácido carbónico en bicarbonato y H+ • Captación de H+ por la Hb • Formación de puentes salinos • Pasaje de la forma R a la T • Liberación del O2 • Difunde O2 desde la sangre hacia el tejido y el CO2 desde el tejido hacia la sangre Efecto Bohr -Acción del pH (H+) y el CO2 sobre la unión del O2 a la Hb (Interaccion heterotrópica) -En los tejidos aumenta la concentración de CO2 y (H+) y baja el pH -El efecto Bohr es el responsable de favorecer la liberación de oxigeno en los tejidos que lo requieren.
  39. 39. 39 Oxiehemoglobina vs Carboxiemoglobina Hemoglobina: proteína alostérica •Proteína cuaternaria u oligomérica • Entre subunidades se genera un efecto cooperativo • Curva de saturación sigmoide • En cada subunidad existe un grupo hemo y un sitio alostérico (alos=distinto) • En el grupo hemo acopla el O2 • En el sitio alostérico acopla el modulador o efector alostérico: Negativo disminuye la afinidad de la Hb por el oxígeno Efectores aleostéricos y Hb Concentración de H+ (pH del medio) Presión parcial de CO2 Presencia de 2-3 BPG (biofosfoglicerato) Bifosfoglicerato (BPG-DPG) Disminuyen la afinidad de la Hb por el O
  40. 40. 40 Favorece la liberación de O2 a los tejidos •Se forma en los glóbulos rojos en condiciones de hipoxia • Se ubica en el centro de la molécula de Hb • Forma puentes salinos con aá de las subunidades beta • Estabiliza la forma T • Disminuye la afinidad de la Hb por el oxígeno • Favorece la liberación de O2 a los tejidos • Importante en individuos adaptados a grandes alturas y en fumadores Hb fetal: •No presenta subunidades beta: NO enlaza BPG •La Hb fetal presenta mayor afinidad por el oxígeno que la Hb adulta
  41. 41. 41
  42. 42. 42 MÓDULO 3. -Membrana plasmática y tipos de transporte -Sistema de endomembranas -Citoesqueleto -Matriz celular -Modificaciones de membrana y uniones intracelulares -Comunicación intercelular
  43. 43. 43 Membrana plasmática y tipos de transporte. -límite de toda célula -unidad trilaminar (ME) -modelo de mosaico fluido (constituido por bicapa lipídica con proteínas, película elástica y deformable) Constituye el límite de la célula- actúa como barrera selectiva Posibilita el transporte de sustancias Reconoce señales (receptores) Permite interacciones célula-célula y célula-matriz MODELO DE MOSAICO FLUIDO. Moléculas que la componen: fosfolípidos – glucolípidos – glicoproteínas – colesterol – proteína 2 mono capas: una mira al medio extracelular y la otra mira al citosol (citosólica) Lípidos de membrana. Propiedades: antipáticos y forman bicapas. Composición química: *fosfolípidos con glicerol *fosfolípidos con esfingol *glucolípidos *colesterol Función: estructural. Asimetría de las bicapas. La composición química NO es la misma. La extracelular: fosfatidil colina- glucolípidos siempre en la monocapa extracelular- colesterol El equilibrio de cada lípido se mantiene por proteínas traslocadoras que terngan actividad ATPasa para poder mantener la asimetría. Flopasas y Flipasas: Proteínas translocadoras de lípidos con actividad ATPasa que contribuyen a mantener la asimetría
  44. 44. 44 Fluidez de las bicapas lipídicas. En la membrana FLUIDA las partículas en movimiento se encuentran en desorden. En le membrana VISCOSA las partículas se encuentran en orden. Si cualquiera de estas dos se exceden pueden desestabilizarse. Dependen de 3 factores: 1) Grado de instauración de los A.G + insaturación + fluidez -insaturación – fluidez 2) Longitud de cadena de los A.G Las colas de los A.G – longitud + fluidez 3) Colesterol Efecto antagónico dependiendo de la temperatura + T – fluidez (restringe) - T evita la cristalización. Movimiento de lípidos y proteínas. –Rotar sobre su propio eje -Desplazarse lateralmente (+ frecuentes) -Realizar flip flop ( - frecuentes- proteínas) Las membranas NO son estáticas. Proteínas de membrana. No están asociadas todas de la misma forma como los lípidos. Existen diferentes tipos de asociaciones: -integral transmembrana de paso simple o unipaso -integral transmembrana multipaso -integral monocapa -proteína periférica, anclada a proteínas -proteína periférica, anclada a lípidos. Integrales de membrana, dominio de anclaje en la membrana (aá, representan una parte de la prote) Los demás aá deben ser polares. Clasificación: Asociación con la bicapa: *Integrales o intrínsecas -Abarcan una monocapa -Transmembrana Unipaso Multipaso *Periféricas o extrínsecas
  45. 45. 45 Por su estructura: *secundaria *terciaria *cuaternaria u oligomericas. Por su función: *transporte *unión *recepción *catálisis Glúcidos de membrana. (glucocalix) Solo en monocapa extracelular. Glucocálix: involucrado en el reconocimiento de lo propio y lo ajeno. Reconocimiento celular. Composición química: oligosacaridos de glucolípidos y glucoproteínas. Funciones: reconocimiento celular *celula-celula *celula-hormona *celula-virus *celula-anticuerpo Transportes de membrana. PASIVO ACTIVO Gradiente de concentración: difusión. Movimiento espontaneo de soluto desde una zona de + concentración hacia otra de – concentración, es decir a favor de gradiente hasta que se distribuye uniformemente, lo q hace cesar la difusión.
  46. 46. 46 Existen factores que aceleran la difusión pero ocurre espontáneamente. NO REQUIERE ENERGIA. PASIVOS. PASIVO DIFUSIÓN SIMPLE Pasaje de solutos a favor del gradiente a través de la bicapa lipídica. Difunden solutos Ej: oxigeno (siempre + concentrada afuera de la célula) Requisitos para aumentar la velocidad de la difusión Gradiente de concentración – Tamaño molecular pequeño – No polaridad Si se dan estas 3 está garantizada la velocidad. PASIVO DIFUSIÓN FACILITADA POR CANAL a) Regulado por ligando: con la llegaba de un ligando el canal se abre y deja pasar el ion (siempre y cuando haya + cantidad de un lado que del otro) b) Regulado por voltaje: membranas polarizadas, canal cerrado. Membrana despolarizada, canal abierto c) No regulado: siempre abierto. LOS CANALES SON ESPECIFICOS. PASIVO DIFUSIÓN FACILITADA POR CARRIER O PERMEASA Moléculas medianas y polares. Ej: glucosa y aá hidrofóbicos. Cambios conformacionales. Velocidad de difusión. Di.simple: relación directamente proporcional Di.facilitada: se satura PASIVO OSMOSIS Moviliza solventes (solo agua, siempre hacia el lado HIPERTÓNICO) Hipertónico→presenta comparativamente tiene mucho solvente Hipotónico→presenta comparativamente menos concentración de solvente Isotónico→presenta comparativamente igual concentración de solvente Movimiento de moléculas de agua a través de una membrana semipermeable, desde una solución hipotónica hacia una hipertónica. LOS TRANSPORTADORES SON SATURABLES Y ESPECIFICOS A FAVOR DE GRADIENTE → SIN GASTO DE ENERGIA.
  47. 47. 47 Consecuencias de la OSMOSIS. Plasmólisis/crenacion: célula pierde agua al sumergirla a un medio hipertónico. Turgencia/hemólisis: célula gana agua al sumergirla a un medio hipotónico. Equilibrio: mantiene estable su volumen de agua al sumergirla en un medio isotónico. ACTIVOS. ACTIVO PRIMARIO. Impulsado por la hidrólisis de la ATP. Siempre mediado por una bomba. ACTIVO SECUNDARIO. Mueve sodio a favor de gradiente, la glucosa en contra del gradiente de concentración El mismo transportador mueve glucosa y arrastra sodio. – gradiente iónico. + sodio concentrado fuera de la célula, + energía poterncial acumulada, simporte sodio-glucosa. TIPOS DE TRANSPORTES. 1 sola dirección: uniporte 2 direcciones iguales: simporte 2 direcciones distintas: antiporte CONTRA GRADIENTE→ CON GASTO DE ENERGIA.
  48. 48. 48 EN MASA Movimiento de partículas grandes. Endocitosis: 3 tipos 1) FAGOCITOSIS: ingreso de partículas de gran tamaño por medio de vesículas llamadas FAGOSOMAS 2) PINOCITOSIS O ENDOCITOSIS A GRANEL: incorporación de fluidos y partículas macromoleculares por medio de pequeñas vesículas. 3) ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR: ingreso de determinadas moléculas (ligandos) a la célula, reconocidos por receptores específicos, ubicados en la membrana plasmática TODOS ESTOS : Deformación de membranas Formación de vesículas Gasto de ATP Exocitosis: Salida de sustancias macromoleculares útiles (secreción) o desechos (excreción) transportadas por vesículas que se fusionan a la membrana plasmática, con gasto de ATP. Sistema de endomebranas Compuesta por: -Envoltura nuclear -REG (retículo endoplasmático granular) -REL (retículo endoplasmático liso) -Aparato de golgi -Lisosomas y otras vesículas. Circulación intracelular. 1) Brotación de vesículas del RE 2) Fusión de vesículas al golgi 3) Modificación de materiales en las cisternas del golgi 4) Liberación de vesículas con las sustancias elaboradas 5) Secreción de las sustancias hacia el medio extracelular Transporte vesículas de cargamento. Si siempre brota la cisterna dadora se achicaría y la cisterna receptora se agrandaría. Interviene la vesícula de transporte y la vesícula de reciclaje. ATP Brotación de vesículas. Participan proteínas de cubierta. Requiere de GTP. Interviene vesícula desnuda y vesícula revestida. Utiliza un sistema de señales para asegurar (el correcto funcionamiento) direccionan a las vesículas. Funciones: *Síntesis de macromoléculas *Circulación intracelular *Soporte mecánico
  49. 49. 49 El flujo de membranas mantiene la asimetría. Correspondencia: -La cara citosólica de la vesícula con la cara citosólica de la membrana plasmática -La cara luminal de la vesícula con la cara extracelular de la membrana plasmática REG (retículo endoplasmático granular) Conformado por bolsas llamadas cisternas. En la cara citosólica se encuentran adheridos los ribosomas. Producen proteínas de secreción, lisosomales y de membrana Las modifica y glicosila a estas proteínas así forma GLUCOPROTEINAS. Transporte de estos materiales. Hipótesis del péptido señal Las proteínas sintetizadas en el REG tienen un péptido señal, secuencia de aá hidrofóbicos en el extremo amino terminal de la proteína. La partícula de reconocimiento de la señal en el citosol lo hace. Ribosoma y direccionamiento de proteínas Sin péptido señal la síntesis se inicia y se finaliza en el citosol. (transporte post- traduccional) Con péptido señal la síntesis se inicia y se finaliza en el REG. (transporte co- traduccional)
  50. 50. 50 Rutas en el direccionamiento de proteínas. Síntesis de proteína soluble. 1-Se inicia la síntesis en un ribosoma citosólico. 2- El péptido señal es reconocido por la SRP. 3-Se detiene transitoriamente la síntesis proteica y el ribosoma se direcciona al REG. 4- Se libera la SRP y se reanuda la síntesis. 5- La peptidasa señal corta el péptido señal. 6-La cadena peptídica cae en la luz de la cisterna. 7-Finaliza la síntesis y se disocian las subunidades ribosomales. 8- La cadena de aá queda solubilizada en el REG. Síntesis de proteína de membrana. 1-La peptidasa señal corta el péptido seña 2-La cadena peptídica cae en la luz de la cisterna 3-Emerge del ribosoma la señal de anclaje 4-La proteína queda inserta por su dominio de anclaje al REG 5-Se completa la síntesis 6-Se disocian las subunidades ribosomales mientras la proteína queda integrada a la membrana del REG Tipos de inserción de proteína de anclaje Unipaso/multipaso Glicosilación de proteínas en REG.
  51. 51. 51 Solo si aparece esta señal de glicosida. Glicositanfreasa: reconocen,cortan y transfieren la señal. REL (retículo endoplasmático liso) Posee aspecto tubular. Síntesis de lípidos. -Participa en la detoxificación: En hepatocitos (cit p450), transforma drogas liposolubles en hidrosolubles→orina -Degradación de glucógenos: en hepatocitos (glucosa 6 fosfatasa), se convierte la glucosa 6 p en glucosa desfosforilada→a sangre - -Participa en el almacenamiento y liberación de Ca2+ Aparato de Golgi. Conjunto de cisternas, vienen del REG, se fusionan con el cis de formación y salen por el trans de maduración. 1. Modificación de glucoproteínas provenientes del REG : glicosilación terminal glucoproteínas 2. Modificación de lípidos provenientes del REL: síntesis de glucoesfingolípidos y esfingomielina 3. Síntesis de polisacáridos complejos: GAG, pectinas, hemicelulosa 4. Formación de vesículas de secreción 5. Formación de lisosomas. Secreción Liberación de materiales. Secreción continua, se realiza constantemente, NO se produce la acumulación de gránulos de secreción. Secreción regulada, se recibe la señal, acumulación de gránulos de secreción. Lisosomas •Formados por enzimas digestivas (proteínas) •Vesículas de membrana simple • Se originan en el aparato de Golgi Fosfolípidos Colesterol Ceramida Triglicéridos Escramblasas y Flipasas: Proteínas translocadoras de lípidos
  52. 52. 52 • Contienen enzimas hidrolíticas o hidrolasas ácidas • Participan en la digestión celular Hidrolasas ácidas. 1. Son glucoproteínas 2. Se activan a pH 5 3. Inician su síntesis en el REG 4. Completan su síntesis en el Golgi 5. La “etiqueta” manosa- 6p incorporada en Golgi, direcciona a las hidrolasas hacia los lisosomas Fagolisosoma: de la fusión del lisosoma primario con una vesícula procedente de la fagocitosis. Los residuos→ cuerpo residual que puede fusionarse (heterofagia) Endosoma tardio: al unirse los lisosomas primarios con materiales provenientes de los endosomas tempranos HETEROFAGIAS. AUTOFAGIAS Autofagolisosoma: es el producto de la fusión entre un lisosoma primario y una vacuola autofágica Clasificación de los lisosomas. A veces se exocita el cuerpo residual
  53. 53. 53 Citoesqueleto Armazón proteico filamentoso distribuido por todo el citosol Función mecánica : forma y sostén Participa en la motilidad celular: movimiento y locomoción Red “dinamica” Compuesto por: - Proteínas estructurales (MF / MT / FI) - Proteínas reguladoras,(ligadoras y motoras) Filamentos. MICROTUBULOS: 1- Dimerización de las tubulinas alfa y beta 2- Polimerización de dímeros- Formación de protofilamentos 3- Asociación de 13 protofilamentos -DIMERICA-gasta energía GTP. -Se forman por la polimerización (alargue, del lado+) y se despolariza (acorta, del lado-) -Nacen en los centrosomas (célula eucariota animal) en donde se localizan los COMT, centro organizadores microtubulares) -Participan en el transporte de vesículas. Asociados las proteínas motoras KINESINA o QUINESIS (movimiento centrífugo o anterógrado) y DINEINA (movimiento centrípeto o retrógrado) ATP. –Participan en el movimiento de cromosomas durante la división celular(mitosis) -Conforman estructuras estables CENTRIOLO CILIAS Y FLAGELOS -Tubo hueco -Triplete microtubular (organización 9+0) -Forma parte del centrosoma en donde se encuentran los COMT - Origina cilios, flagelos y huso -Dineinas ciliares (ATPasa) posibilitan el movimiento de ellas. –Generadores del desplazamiento o barrido local.
  54. 54. 54 MICROFILAMENTOS: -consituyen monómeros. –ACTINA G -ACTINA F Tienen proteínas motoras asociadas MIOSINA I II: Actina: participa en el transporte vesicular, migración celular, emisión de proyecciones (pseudópodos y lamelipodios durante la migración celular y el transporte en masa) Participa también en la citocinesis animal (separación del citoplasma por la estrangulación a partir de la formación de un anillo de microfilamentos de actina. La actina-miosina conforman estructuras contráctiles. Constituye el andamiaje de microvellosidades. Contribuye a dar forma a la célula. FILAMENTOS INTERMEDIOS: Proteínas fibrosas. Por ej: Queratina en tonofilamentos de células epiteliales , lamina en laminofilamentos de la lámina, nuclear en todas la células eucariotas . No contráctiles No polarizados Otorgan fuerza tensil (Función mecánica) Desmosomas (unión de adherencia de 2 células epiteliales entre si) Matriz extracelular (MEC) 2 cadenas cabeza glubuladora ATPasa MT-MF: en todas las células eucariotas. FI: solo en algunas animales.
  55. 55. 55 Función: -Rellenar espacios intercelulares -Conferir a los tejidos resistencia a la compresión y a la tensión -Constituir el medio por donde llegan a la célula nutrientes y se eliminan desechos, - señales químicas (inductores) -Proveer puntos de anclaje a las células -Ser vehículo para el desplazamiento durante la migración celular FIBROBLASTO: fabrica y secreta elastina, colágeno y material amorfo. PROTEINAS ESTRRUCTURALES COLAGENO: Glucoproteína fibrosa Función mecánica: protección – soporte (resistente a las tensiones) Abundante en el tejido conectivo: - dermis (piel) – cartílago – hueso – tendón –córnea Formada por microfibrillas de tropocolágeno ELASTINA: Proteína hidrofóbica y estructural de la MEC Abundante en tejidos que pueden doblarse, torcerse y estirarse durante sus movimientos (alvéolos, vasos sanguíneos, piel) Se sintetiza como monómeros de tropoelastina PROTEINAS ADHESIVAS FIBRONECTINA: Glucoproteína fibrosa formada por dos subunidades polipeptídicas Participa en la formación de contactos focales Presenta dominios funcionales distintos: uno conecta con la integrina de la membrana, otro con el colágeno de la MEC
  56. 56. 56 LAMININA: Proteína de aspecto cruciforme Consta de una cadena central y otras dos trenzadas Estabilizada por puentes S-S Participa en la formación de hemidesmosomas MATERIAL AMORFO. Proteoglicano: Asociación macromolecular de GAG y proteína Presentan cargas negativas (grupos sulfato y carboxilo) Higroscópicos→ forman geles viscosos resistentes a la compresión Función mecánica Cadenas de glicosaminoglicanos enlazados a proteína. Hebra central de ácido hialurónico. Proteína. GLICOS.AMINO.GLICANOS (GAP) Ácido hialurónico Condroitín sulfato Heparán sulfato Queratán sulfato Diferenciaciones de membrana. Abundantes en los epitelios. Posee 3 superficies. Superficie apical. Microvellosidades. Aumentan la superficie de contacto con el medio. Favorece la absorción.
  57. 57. 57 Superficie latera. Unión oclusiva. -Ocluye el espacio intercelular impidiendo la filtración de moléculas. En el intestino el pasaje de glucosa hacia la sangre es transcelular. -Función impermeabilizante. Unión adherente. -Las uniones adherentes contribuyen a dar cohesión al tejido. Desmosoma. -Los desmosomas unen fuertemente las membranas de células adyacentes “remaches”. -Filamentos de queratina o tonofilamentos Nexus. -La apertura y cierre de los conexones depende de la concentración de calcio: si aumenta la [Ca+] se cierra el conexón. -Posibilitan la comunicación intercelular. Superficie basal. Contacto focal. -Uniones de anclaje (filamentos de actina) entre las células y la matriz extracelular (MEC) Hemidesmosoma. -Uniones de anclaje entre las células y la matriz extracelular (MEC) Según la función: -ABSORCIÓN: microvellosidades -ADHESIÓN: unión adherente-desmosoma → celula-celula Contacto focal-hemidesmosoma →celula-extracelular -COMUNICACIÓN: unión oclusiva -IMPERMEABILIZACIÓN: nexus. Comunicación intracelular.
  58. 58. 58 -Organismos pluricelulares. Célula inductora inductor o señal célula inducida Estímulo respuesta. Tipos de comunicación: ENDÓCRINA: Generalmente la célula actúa a distancia generando efectos en células alejadas a las que arriba por sangre. La señal viaja por el torrente sanguíneo. Se requiere un medio para que funcione. Genéricamente el inductor es la hormona. PARÁCRINA: Contraria a endocrina. No requiere del torrente sanguíneo. La célula inductora y la inducida están cerca, produce un mensajero local. SINÁPTICA: (es un tipo de comunicación parácrina) La célula inductora es una neurona. El tipo de señal química es un neurotransmisor, estos son volcados al espacio llamado BRECHA sináptica hasta impactar con el receptor de la célula inducida (puede ser o no una neurona) Canal abierto si llega la señal correcta. ACETILCOLINA (neurotransmisor importante). Canales regulados por ligando. NEUROENDÓCRINA: Participación de las neuronas, suelen estar distantes de la celula inducida. Se requiere de la participación del torrente sanguíneo. NEURO-HORMONAS (median la comunicación) YUXTÁCRINA: Conecta células sin espacio. Se encuentran yuxtapuestas. Se comunican usando las uniones nexus o gap. AUTÓCRINA: La célula inductora es a su vez la célula inducida. Secreta la señal, responde y posee el receptor para generar la respuesta en su membrana. POR CONTACTO DIRECTO: No se secreta la señal, esta queda anclada en la membrana de la célula inductora e interactúa con el receptor especifico en la célula blanco. Tipos de señal. (debe poseer el receptor específico para poder responder)
  59. 59. 59 SEÑAL HIDROFÓBICAS. –Complejo hormona-receptor traviesa libremente la membrana. Es reconocida por un receptor intracelular. Respuestas mas lentas. 1- La señal hidrofóbica difunde a través de la membrana de la célula blanco 2- La señal se une al receptor intracelular conformando el complejo hormona-receptor 3 y 4- El complejo hormonareceptor ingresa al núcleo activando la transcripción de genes sensibles a hormona 5- El ARN transcripto es traducido desencadenándose una respuesta específica en función de la señal recibida. SEÑAL HIDROFÍLICAS. –No atraviesa la membrana de la célula. Es reconocida por un receptor de membrana. Respuestas mas rápidas. 1-La señal impacta con un receptor anclado a la membrana. RECEPCION 2-Una vez formado el complejo hormona-receptor se activan proteínas que ya están en la célula. TRANSDUCCION. 3- Respuesta celular. Receptores de membrana: 1) Receptor ionotrópico: PROTEINA DE CANAL. No entra la señal pero ingresa a la célula el ion. Los receptores son proteínas de canal reguladas por ligando (receptor ionotrópico) 1- La proteína de canal presenta un dominio receptor para un ligando específico. 2- La unión del ligando al canal desencadena su apertura posibilitando la difusión de ión 3- Si el ligando no está presente el canal permanece cerrado. Naturaleza lipídica. HIDROFÓBICAS. Naturaleza proteica, HIDROFÍLICAS
  60. 60. 60 2) Receptor autocatalítico o RTK. El receptor dimero. 1- Cuando la señal acopla con el receptor, dimeriza. 2- Se fosforila el dominio intracelular en los residuos Tirosina, activándose la actividad quinasa 3- La quinasa cataliza la fosforilación de proteínas blanco. Se genera una respuesta intracelular Los factores de crecimiento son captados por RTK. 1. Factor de crecimiento. 2. Receptor tirosin kinasa. 3. Factor de crecimiento. 4. Casacada de kinasas 3 y 4 PROTEINA G. 5. Factor activador-transcripción-proteínas que estimulan la división celular. 3) Receptor asociado a proteína G. 1- El receptor trabaja asociado a una proteína G que se mantiene inactiva unida a GDP 2- El receptor capta la señal y se activa la proteína G al sufrir un cambio conformacional e intercambiar GDP por GTP 3- La proteína G activa a una enzima que cataliza la síntesis de un segundo mensajero involucrado en generar una respuesta intracelular o activa canales. Unida a GDP inactiva. GTP se activa cuando llega la señal, acopla con el receptor, se activa la proteína G y se activa una enzima o un canal. ENZIMA Adenilato ciclasa. Fosfolipasa C Vía de Adenilato ciclasa. Llega la señal hidrofílica, es reconocida por el receptor asociado a proteína G ( 2 tipos Gs estimuladora del adenilato ciclasa) la subunidad alfa de la proteína G es móvil y tiene actividad hidrolizadora de GTP, esta ya esta activa e impacta con el adenilato ciclasa. Este adenilato ciclasa acitivado,cataliza la conversión de ATP para convertirlo en ADENOSINA MONOFOSFATO→ AMPc (mensajero secundario intracelular) - PDE (para regular las respuestas intracelulares) El AMPc actúa sobre la proteína que tiene actividad quinasa PKA, cuando estos impactan se activan los dominios catalíticos de la PKA y fosfolira un sustrato que no estaba activo (provoca la activación o la inhibición)
  61. 61. 61 Cascada de kinasas: tiene un efecto de amplificación de la señal Vía de la fosfolipasa C. Señal, la capta el receptor, se asocia a una proteína Gq (la hidrólisis de su GTP desactiva la proteína). La fosfolipasa C toma un sustrato de lipido fosfatidil inositol bifosfato (PIP2) y lo desdobla generando 2 moléculas, inositol trifosfato (IP3) y diaciglicerol (DAG) estas actúan como segundos mensajeros generados intracelularmente en respuesta a la señal química. El IP3 abre selectivamente canales de calcio, el calcio sale al citosol, el calcio se una a la calmodulina, esto regula la activación de proteínas blanco generadoras de respuesta celular. El DAG activa a la kinasa PKC, esta por fosfoliración activa proteínas blanco inactivas y estas activadas generan respuestas celulares. PROTEINAS G. • Proteína Gs: activa a la adenilato ciclasa • Proteína Gi: inhibe a la adenilato ciclasa • Proteína Gq: activa a la fosfolipasa C • Proteína Gk: actúa sobre canales de K+
  62. 62. 62
  63. 63. 63 MÓDULO 4. -Enzimas -Introducción al metabolismo -Cloroplasto – Fotosíntesis -Mitocondria- Respiración celular -Fermentación -Peroxisomas
  64. 64. 64 Enzimas Enzimas. Función. Características. • Proteínas globulares de estructura 3° ó 4° • Específicas • Saturables • Inalterables → reutilizables -Proteínas -Cadenas polipepídicas -Actividad catalizadora. –Sacarosa→glucosa+fructosa . hidrólisis -Hueco formado por una agrupación de determinados aminoácidos. - En él convergen los radicales de aá a veces distantes. -El sustrato interacciona con los aá del sitio activo por enlaces no covalentes. –No afectan a G (variación de energía libre) si no que a la energía de activación.
  65. 65. 65 • Eficientes en pequeñas concentraciones • Sensibles a la temperatura y el pH • Regulables • En su nomenclatura se emplea el sufijo “asa” Modelo “rígido” : llave-cerradura Modelo “flexible”: guante. Clasificación. HOLOENZIMA(sinónimo) Determinación de la actividad enzimática (Cinética enzimática) La actividad de una enzima puede determinarse midiendo la cantidad de producto formado, o de sustrato consumido, en un tiempo dado. Factores que determinan esto: 1) Concentración de enzima: La velocidad de la reacción aumenta cuanto mayor es la concentración de enzima, siempre y cuando el sustrato no se constituya en un factor limitante.
  66. 66. 66 2) Concentración de sustrato: Un aumento creciente del sustrato satura a la enzima. (La grafica la propusieron Michaelis-Menten) Km: (concentración de susstrato con la cual la velocidad de reacción alcanzsa un valor igual a la ½ de la velocidad máxima) Indica, el grado de afinidad de la enzima con el sustrato, + KM – AFINIDAD -KM + AFINIDAD En condiciones definidas de temperatura y pH, la Km tiene un valor fijo para cada enzima y sirve para caracterizarla. Se expresa en moles (M) 3) Temperatura y pH. Al aumentar la temperatura se desnaturaliza la enzima Al disminuir la temperatura disminuye el choque molecular Al modificar el pH se alteran las cargas y se desnaturaliza la enzima 4) Inhibidores.
  67. 67. 67 *Irreversibles: • Alteran permanentemente a la enzima • Provocan pérdida de la actividad enzimática EJ: Penicilina: inhibidor de la enzima transpeptidasa *Reversible competitivo: • El inhibidor se une al sitio activo de la enzima, compitiendo con el sustrato e impidiendo su unión. Si se aumenta la concentración de sustrato, el inhibidor puede ser desplazado del sitio activo. *Reversible no competitivo: •El inhibidor se fija indistintamente a la enzima libre o al complejo ES. No impide la fijación del sustrato, pero si impide la catálisis pues altera al sitio activo. Vía metabólica/Complejos multienzimaticos: sucesión de reacciones químicas secuenciales. Cada paso esta catalizado por una enzima específica, en la cual aparece el precursor, los metabolismos intermediarios y el producto final.
  68. 68. 68 Regulación de la actividad enzimática. A NIVEL GENETICO Control genético o regulación de síntesis. Implica un cambio en el número total de moléculas enzimáticas: - inducción o activación de la síntesis de enzimas - represión de la síntesis de enzima Regulación de la actividad catalítica. Implica cambio en la actividad enzimática SIN variación en el número de moléculas de enzima: 1) Inhibición por producto final. El producto final, actúa inhibiendo a las enzimas que intervienen en los primeros pasos de una vía metabólica.
  69. 69. 69 2)Regulación alostérica. Sitio activo- Sitio alostérico. Efecto heterotrópico: el efector no es el sustrato Efecto cooperativo, Cuando un modulador se une a una subunidad, se produce un cambio conformacional que se transmite a las otras subunidades y modifica la aptitud del sitio activo para recibir al sustrato. • Proteínas cuaternarias u oligoméricas • En cada subunidad existe un sitio activo y uno alostérico • Entre subunidades se genera un efecto cooperativo • En el sitio activo acopla el sustrato • En el sitio alostérico acopla el modulador o efector alostérico: . Positivo → si aumenta la afinidad de la enzima por el sustrato . Negativo → si disminuye la afinidad de la enzima por el sustrato • Curva de saturación sigmoide • Catalizan pasos cruciales del metabolismo 3) Regulación por modificación covalente reversible. • Precursores inactivos de ciertas enzimas • En general se activan por hidrólisis • Son proenzimas algunos componentes de los jugos digestivos (ej: pepsinógeno estomacal) 4) Compartimentalización: •Cada compartimiento celular rodeado por membrana constituye un microambiente dentro del cual se generan las condiciones óptimas de acción de las enzimas • Cada compartimiento se constituye en una separación de las distintas vías metabólicas.
  70. 70. 70 5) Regulación de la vida media de una proteína. 6) Isoenzimas •Enzimas diferentes que catalizan la misma reacción • Se diferencian isoenzimas en función del tipo de tejido • La LDH pasa a la sangre ante toda destrucción de los tejidos (traumática, infecciosa o neoplásica), por lo que su elevación en el suero es un signo de que un órgano o tejido ha sido lesionado. Introducción al metabolismo. Metabolismo: conjunto de reacciones químicas dentro de las células. El precursor es una sustancia compleja (rica en energía) Liberación de energía. EXERGÓNICA ( de + a - ) Sustancia simple (pobre de energía) Pobre en energía Aporte de energía. ENDERGÓNICA (de – a + ) Sustancia compleja VIAS ANABÓLICAS. Sintetizar VIAS CATABOLICAS. Degradar
  71. 71. 71 Todo proceso de síntesis consume energía. Todo proceso anabólico es endergónico, pero no todo transporte endergónico es anabólico. Acoplamiento: la energía liberada en los exergónicos acoplan a los endergónicos. ATP intermediario. ¿Cómo trabaja el ATP? Hidrólisis para liberar energía (se desfosforila) Condensación para formar energía.
  72. 72. 72 Clasificación de reacciones metabólicas. Coenzima NAD+ -Dinucleótido de Adenina y Nicotinamida -Transferidor de e- y H+ en las reacciones de oxido-reducción Se emplea para Se emplea para
  73. 73. 73 Como funciona La enzima pierde H (se deshidrogena) El NAD recibe los H perdidos y se reduce. Coenzima FAD -Riboflavina, unida a un pirofosfato, una ribosa y una adenina. Termodinámica Estudio de transformaciones energéticas. 1 Ley: La energía no se crea ni se destruye, se convierte de una forma en otra por lo tanto, la energía total de un sistema y su ambiente se mantiene constante 2 Ley: ENERGIA LIBRE (G), energía útil para realizar trabajo G : variación de energía libre o variación de entalpía.
  74. 74. 74 Energía incial > energía final (proceso exergónico -G) Energía inicial < energía final (proceso endergónico +G) Todo cambio energético se produce de estados de mayor energía potencial a estados de menor energía potencial (- G) Solo una “porción” de energía potencial es “útil” para producir trabajo (G), otra parte de energía se disipa como calor aumentando la entropía del medio (S) Las reacciones espontáneas son aquéllas en las cuales aumenta la entropía Cloroplasto – Fotosíntesis Organismos fotosintéticos: cianobacterias-algas-plantas. Laminillas: invaginaciones de la membrana plasmática. Organismos eucariotas CLOROPLASTO.
  75. 75. 75 Membrana externa, membrana interna. (la doble membrana separa el citosol del estroma) Estroma: matriz del CLOROPLASTO. Tilacoide: cisterna,delimitada por la membrana. Lumen que genera un nuevo compartimiento (espacio tilacoidal) Teoría endosimbiótica: explica la existencia de cloroplastos y mitocondrias dentro de células eucariotas argumentando que una bacteria fotosintética fue fagocitada por una célula de este tipo. También justifica la presencia de ADN circular dentro de estas organelas y ribosomas 70s. Fotosíntesis. Ecuación general Es un proceso ANABÓLICO,REDUCTOR Y ENDERGÓNICO. FASES *Fase clara, lumínica o fotodependiente o fotoquímica *Fase oscura, fotoindependiente, ciclo de Calvin, ciclo del C3 o fijación CO2 o bioquímica
  76. 76. 76 FASE CLARA 1) El fotosistema 1 recibe luz y sufre una fotooxidación tal que 2 e- son cedidos y aceptados por el aceptor primario. Este cede sus e- a la enzima NADP reductasa la cual reduce al NADP con protones y e- que toma del espacio tilacoidal 2) El fotosistema 2 sufre una fotooxidación y cede sus e- al citocromo que cede un e- a otro y así ocurre sucesivamente hasta llegar al fotosistema 1 3) Ahora el fotosistema 2 sufre un bache electrónico, por lo que el agua mediante la fotólisis (ruptura de la molécula a causa de la luz) libera 2 átomos de oxígeno (O2) y los e- que pierde reparan el bache mencionado. 4) El citocromo toma H del estroma y los lleva al espacio tilacoidal donde se concentran generando un gradiente de concentración mayor al del otro lado de la membrana. Como la membrana del tilacoide es impermeable al paso de e-, estos deben atravesarla mediante un transporte activo mediado por las partículas F liberando energía 5) Esa energía es utilizada para la formación de ATP catalizada por la cabeza de las partículas F cuya cabeza tiene función ATP sintetasa. ENTONCES • Conversión de energía lumínica en química: ATP (fotofosforilación) • Fotólisis del agua • Formación de NADPH • Liberación de O2 Hipótesis quimiosmótica: para fabricar ATP se necesita transporte de e- y un gradiente de protones que tienen energía potencial (fuerza protón motriz) que fosforila ADP para sintetizar ATP
  77. 77. 77 FASE OSCURA 1) Tres RuBP (ribulosa difosfato, azúcar de 5 carbonos doblemente fosforilada) toman cada una toma un dióxido de carbono. Cada RuBP se rompe a la mitad y se obtienen 6 moléculas de 3 carbonos llamadas fosfoglicerato (PGA) que, al sufrir una reducción, se transformará en fosfogliceraldehído (PGAL) (el NADPH cede protones y electrones) 2) Estos enlaces que se forman requieren energía proporcionada por 1 ATP para cada PGA. El esqueleto carbonado de este glúcido (rico en energía), puede transformarse en glicerol, glicerina, etc Ciclo de Calvin (fabricación de glucosa): 6 RuBP son carboxiladas mediante la fijación de dióxido de carbono a estas, catalizada por la rubisco, formando un compuesto estable de 6 carbonos. Este se rompe a la mitad obteniendo 12 moléculas de 3 carbonos cada una (fosfoglicerato, PGA). A estas moléculas se les aporta energía proporcionada por un ATP y electrones y protones aportados por el NADH quedando reducida mientras esta se oxida. De esta forma se obtienen 12 PGAL los cuales 2 de estos se unen formando glucosa y los otros 10 usan energía del ATP para formar la RuBP.
  78. 78. 78 Mitocondria-Respiración celular.
  79. 79. 79 Ecuación general Es un proceso CATABÓLICO, OXIDATIVO Y EXERGÓNICO. En organismos procariotas aeróbicos No hay mitocondrias ni divisiones internas. Las partículas F (funcion ATP sintasa) En organismos eucariotas, la mitocondria. Matriz MITACONDRIAL. Particulas F dentro de la matriz mitacondrial Fases de la respiración celular aeróbica
  80. 80. 80 GLUCÓLISIS. Independiente del oxigeno, puede ocurrir con o sin el. “Vía metabólica universal” 1) Glucosa se fosforila, grupo fostato es cedido por hidrólisis de ATP→ADP 2) La glucosa-F se reordena y se convierte en fructosa 6-P 3) Se gasta otro ATP fructosa 6-P → fructosa 1-6 difosfato. La enzima encargada de este paso es la fosfofructoquinasa (enzima aleosterica) 4) Se rompe la fructosa 1,6 difosfato DIHIDROXIACETONA-P FOSFOGLICERALDEHÍDO (PGAL) TODO X2 5) Fosfogliceraldehído 1 oxidacion,(NADH) se convierte en 1,3 difosfoglicerato 6) Difosfoglicerato, fosfolira el ADP→ATP, 3-fosfoglicerato 7) Reordenamiento 8) Fosfoglicerato→fosfoenolpiruvato (enlace con mucha energía) 9) Fosfoenolpiruvato→piruvato. Fosforilación a nivel de sustrato
  81. 81. 81 DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA DEL PIRUVATO. Piruvato ingresa al interior de la mitocondria, donde SI necesita del O2. Sufre transformaciones, pierde el carbono y dos oxigenos. Se forma el ACETIL-CoA CICLO DE KREBS.
  82. 82. 82 Balance Acetil-CoA→ 1 glucosa 2 piruvato
  83. 83. 83 CADENA RESPIRATORIA Todas las coenzimas obtenidas anteriormente, transfieren sus electrones a la cadena respiratoria (conformada por complejos insertos en la membrana interna de la mitocondria) • Conjunto de proteínas conjugadas transportadoras de electrones en la membrana interna mitocondrial, con grupos prostéticos capaces de aceptar y donar uno o dos electrones. • Cada componente de la cadena puede aceptar electrones del transportador precedente y transferirlos al siguiente en una secuencia específica. • El oxígeno es el último aceptor de e-. Se reduce al ganar los e- y H+ formando agua. Balance. Cantidad de ATP sintetizado en la fosforilación oxidativa Por cada NADH que activa la cadena respiratoria: 3ATP Por cada FADH2 que activa la cadena respiratoria: 2 ATP
  84. 84. 84 Vías metabólicas
  85. 85. 85 Fermentación La glucosa sufre glucólisis en el citosol, pasando de un compuesto de 6 carbonos a uno de 3, el piruvato; dejando como producto 2 ATP y 2 NADH. El piruvato se somete a una reducción y se convierte en etanol o lactato dependiendo del tipo de fermentación que realiza el organismo No requiere O2 Alcoholica: el piruvato se reduce a etanol. Sufre una reducción gracias a electrones y protones provenientes del NADH, este se oxida y se reutiliza en la glucólisis. El objetivo del proceso es oxidar a los NADH. Láctica: el piruvato se reduce a lactato y el proceso continúa igual. -Aerobias obligadas: requieren si o si de la presencia de oxígeno -Aerobias facultativas: en ausencia de oxígeno pueden realizar fermentación. Ej: células musculares, levaduras de cerveza -Anaerobias obligadas: siempre hacen fermentación. Ej: bacterias -Infarto: muerte celular por falta de oxígeno Peroxisoma. Las enzimas dentro de ellas catalizan oxidaciones. NO SE GENERA ATP • Vesículas de membrana simple • Presentes en células animales y vegetales • No pertenecen al sistema de endomembranas • Reciben proteínas por post-traslación • Se duplican por fisión binaria • Metabolismo oxidativo y detoxificador • Contienen oxidasas y catalasas Oxidasas: oxidan aá, purinas, algunos ác. grasos, generando H2O2 Catalasas: degradan al H2O2 (peróxido de hidrógeno) en H2O y O2 Glioxisomas • Peroxisomas presentes en células vegetales • Participan en la fotorrespiración • Participan en el metabolismo de los triglicéridos (transformación de ácidos grasos almacenados en semillas, en hidratos de carbono: ciclo del glioxilato)
  86. 86. 86 MÓDULO 5. -Núcleo interfásico, Transcripción -Procesamiento de ARN, Código genético, Traducción -Regulación de la expresión genética en procariotas y eucariotas
  87. 87. 87 Núcleo interfásico. FUNCIÓN. *Almacena información genética. *Recupera la información genética en forma de ARN. *Ejecuta y dirige actividades celulares. Compuesto por: ENVOLTURA NUCLEAR. Dependiente del sistema de endomembranas. Conducto central que ayuda a célula a conectarse con el citosol. Doble envoltura, dos membranas (cisternas) Derivada del REG Estabilizada por la lámina nuclear Lumen de cisterna Ribosomas adheridos Interrumpida por el COMPLEJO DE PORO NUCLEAR (CPN) Envoltura nuclear Cromatina Nucleolo Jugo nuclear Matriz celular Lamina nuclear. No son agujeros, están forrados por componentes proteicos. Filamentos Nucleoporinas CITOSOL Anillo externo Proteína radial Proteína de anclaje Columna NUCLEOPLASMA Anillo interno Filamentos Canasta nuclear •Estructuras macromoleculares • Estructura octamérica • Su n° depende de la actividad celular • Regulan el transporte núcleocitosol Se divide en dos momentos Interfase: visible durante la interfase del ciclo celular (G1-S-G2) División celular.
  88. 88. 88 Transporte mediante CPN- IMPORTINA 1- La importina se une a la carga que presenta la SNL (SEÑAL LOCALIZACION NUCLEAR) 2- Se forma el complejo importina funcional 3- Las nucleoporinas guían el ingreso a través del CPN 4- El cambio conformacional que provoca la unión de Ran-GTP (proteína) promueve la liberación de la carga 5- El complejo Ran/GTP-Importina sale hacia el citosol 6-La hidrólisis del GTP a GDP libera a la importina, la que podrá unirse a una nueva carga EXPORTINA Debe presentar una NES (SEÑAL DE EXPORTACION NUCLEAR) Reconocida por la exportina, se asocia a Ran-GTP la macromolecula sale por el complejo del poro, promueve la liberación de carga y la exportina regresa. Entrada y salida de macromoléculas: requiere ENERGIA, SEÑALES ESPECIFICAS, PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS Entrada y salida de moléculas pequeñas: NO REGULADO, SIN GASTO DE ENERGIA TRANSPORTES A TRAVES DE CPN.
  89. 89. 89 LÁMINA NUCLEAR. Dentro de la envoltura nuclear. Red fibrosa de laminofilamentos, formada por proteínas. Proteina: lamina 1)Confiere estabilidad mecánica a la envoltura nuclear (núcleo) 2)Involucrada en el armado y desarmado de la envoltura nuclear durante la división celular. FOSFORILACION→ desorganización DESFORFORILACION→reorganización. 3) Mantiene a la cromatina inactiva alejada de la activa desplegada en el resto del núcleo Cromatina inactiva→transcripcionalmente inactiva. (Heterocromatina) CROMATINA. Asociación de ADN y PROTEINAS. Interfase: CROMATINA Proteínas no histónicas Histonas: • proteínas básicas • 5 clases: H1, H2A, H2B, H3, H4 (OCTÁMEROS DE HISTONAS DE 8 CLASES) Se mantiene asociada a la lámina nuclear Niveles de condensación de cromatina ADN+PROTEINAS HISTONAS NO HISTONAS
  90. 90. 90 NUCLEOSOMA. Unidad de plegamiento de la cromatina constituida por octámero de histonas + 200 pb (2 vueltas de ADN) Se enrosca al octámero formado por 2 copias de todas las H menos H1 NIVELES DE PLEGAMIENTO DE LA CROMATINA HETEROCROMATINA VS EUCROMATINA Eucromatina Heterocromatina • Transcripcionalmente activa • Transcripcionalmente inactiva • Disposición laxa • Disposición condensada • Tinción débil • Tinción intensa • Localización central • Localización periférica • Acetilada • Metilada Hetecromatina facultativa Regiones de cromatina inactiva en algunos tipos celulares y activa en otros. -Los genes que trabajan en los pulmones (genes en estado eucromático), “descansan” en el estómago (genes heterocromáticos facultativos)
  91. 91. 91 Cromosoma X inactivo = Cuerpo de Barr HETEROCROMATINA FACULTATIVA CONSTITUTIVA Se expresa en determinados tipos celulares Altamente condensada no se expresa Tejido específica Común a todas las células Secuencias de genes con expresión diferencial según el tipo célula Secuencias altamente repetitivas. Ej: centrómeros (1) y telómeros (2) CROMOSOMA Formadas por ADN y proteínas, que contiene la mayor parte de la información genética de un ser vivo. Cromosoma simple: 1 molécula de ADN El cuerpo de Barr inactivo en determinada célula tiene la facultad de activarse en otra Uno de los cromosomas X se inactiva al azar. Queda como heterocromatina facultativa
  92. 92. 92 Cromosoma duplicado: 2 moléculas de ADN= 2 cromátides hermanas Estructura de cromosoma duplicado→ Telómeros: La enzima talomerasa evita el acortamiento en celular embrionarias, organismos eucariotas unicelulares y en células tumorales Centrómero: -Cohesinas -Telómeros -Centrómero -MT (microtubulos de las fibras de huso) -Cromátide -Talómeros
  93. 93. 93 Clasificación de CROMOSOMAS CARIOTIPO. Conjunto de cromosomas de una especie Cariotipo humano: 22 pares de cromosomas somáticos o autosomas y 1 par de cromosomas sexuales o alosomas o genosomas ♀ XX / ♂ XY Cariotipo diploide: Es aquél que presenta dos juegos cromosómicos, uno de origen paterno y otro de origen materno (2n) 2n = 46 ó 23 pares de homólogos En núcleos celulares
  94. 94. 94 Cariotipo Haploide: Es aquél que presenta un solo juego cromosómico (n) n = 23 NUCLEOLO • Agrupación macromolecular de ADN organizador nucleolar (13, 14, 15, 21 y 22) ARNr y proteínas ribosomales • Sin envoltura membranosa • Se encarga de formar las subunidades ribosómicas • Presenta dos zonas: - fibrilar - granular (subunidades ribosómicas inmaduras) Síntesis y procesamiento de ARNr . Ensamblado de subunidades ribosómicas Esférico-Carece de componente membranoso- Visible al MO – En humanos formado por cromatina proveniente de las regiones NOR
  95. 95. 95 CARIOLINFA O NUCLEOPLASMA Material líquido en el que están disueltos y/o suspendidos solutos nucleares: • Agua • iones • Ribonucleótidos • Desoxirribonucleótidos • ARN • Proteínas reguladoras, catalíticas, etc FUNCIONES DEL NÚCLEO 1)Almacenamiento del material genético 2) Ejecución, coordinación y regulación de las actividades celulares 3) Procesos nucleares: Transcripción. Maduración o procesamiento de los ARN. Duplicación del ADN. Regulación de la expresión genética Los NOR (organizadores nucleares) secuencias de nucleótidos que codifican ARNr. En humanos se encuentra en diez cromosomas distintos: 13-14-15-21-22
  96. 96. 96 Transcripción Proceso en el cual la secuencia de bases de un gen se usa como molde para la síntesis de una molécula de ARN. ADN→ARN Fases de inicio de transcripción Cada gen presenta una región promotora o un promotor, secuencia de bases especificas que señala el sitio donde comienza el gen y el nucleótido de la secuencia donde debe iniciarse la transcripción ARNpolimerasa reconoce la secuencia del promotor y se une a el. A medida que la enzima se desplaza sobre el gen se produce la separación transitoria de las dos cadenas complementarias de ADN formándose asi una burbuja de transcripción. Fase de elongación de transcripción La reacción de transcripción requiere como sustratos nucleótidos trifosfatos, los mismos aportan en sus enlaces energía para impulsar la polimerización. Cada nucleótido trifosfato que se incorpora a la cadena libera un grupo pirofosfato. Los ribonucleótidos complementarios se aparean al molde uniéndose en sentido 5´-3’. Fase de terminación de transcripción. La enzima llega a la secunecia terminadora, se separa el extremo 3 del ARN sintetizado. La burbuja de transcripción se cierra
  97. 97. 97 Requisitos para la transcripción 1) Una molécula de ADN molde -región promotora -región codificadora -secuencia de terminación 2) La enzima ARN polimerasa responsable de: -Reconocer las secuencias señalizadoras -Abrir la hélice -Leer el molde de 3´a 5´ -Reconocer y ubicar los sustratos -Polimerizar los sustratos de 5´a 3´ 3)Sustratos: UTP, ATP, CTP, GTP 4)Cofactores enzimáticos de la ARN pol (Mg++ o Mn++) 5) Pirofosfatasa 6) Topoisomerasa I
  98. 98. 98 TRANSCRIPCION EN EUCARIOTAS • Tres tipos de ARNpol: - ARNpol I - ARNpol II - ARNpol III • Factores de transcripción – basales – específicos
  99. 99. 99 TRANSCRIPCION EN PROCARIOTAS. • Un único tipo de ARNpol • Complejo proteico oligomérico: subunidades , , ´, σ, ω. • Conforman un núcleo enzimático excepto la subunidad σ • La subunidad σ funciona como factor de inicio de la transcripción → reconoce al promotor
  100. 100. 100 Terminación de la transcripción en procariotas.
  101. 101. 101 Procesamiento de ARN Organización del genoma Procariota Eucariota 1 molécula de ADN desnudo y circular Varias moléculas de ADN lineal y asociado a histonas Disperso en el citosol Delimitado por la envoltura nuclear Función: transcripción y traducción citosolica Función: transcripción nuclear- transcripción citosolica. No hay maduración Los ARN sufren modificación Se expresa en casi todo el ADN Se expresa en una parte del ADN ARNm El ARNm trasncripto del gen listo para su traducción, consta de una secuencia lineal de codones que ínforman una secuencia lineal de aá. ARNm (eucariota) 3 TIPOS DE SECUENCIA: 1) De copia única: genes estructurales que dan origen a ARN, que dan origen a proteínas. 2)Medianamente repetitivas: no codificantes para ARNt ARNr e histonas 3) Altamente repetitivas: no codificantes, ej: secuencias taloméricas.
  102. 102. 102 Procesamiento ARNm. Modificaciones. --------región codificadora--------------extremo 5’-------------------------extremo 3’ CAPPING: agregado de un nucleótido modificado en extremo 5’ del ARNm (capuchón), esta molecula se añade al transcripto cuando este consta de unos pocos nucleótidos de longitud, mientras aun se esta transcribiendo. *Protege el extremo 5 *Participa en el inicio de la traducción *Se requiere para la eliminación de intrones *Participa del splocing. SPLICING O EMPALME DE EXONES: partículas ribonucleoproteicas formadas por proteínas y pequeños ARN que catalizan el corte de intrones y el empalme de exones. Spliceosoma :complejo de partículas ribonucleoproteicas, se desprenden con el intron eliminado en forma de lazo mientras unen a los exones en forma continua. Secuencia codificante No codificante pero se intercala con tramos que si informan
  103. 103. 103 * Proceso catalizado por los espliceosomas * Espliceosomas: complejos de RNPpn (ribonucleoproteínas pequeñas nucleares) ARN pequeños + proteínas (ricos en Uracilo) U1, U2, U4, U5, U6 POLIADENILACIÓN: se lleva a cabo en el extremo 3’ en tanto conste de una secuencia especifica de nucleótidos conocidos como señal de poliadenilación. El proceso consiste en el agregado de unos 250 nucleotidos de adenina constituyendo la COLA POLI A. *Protege el extremo 3´ *Participa en la exportación hacia el citosol por el CPN (complejo de poros nucleares) ARNm maduro. (el resultante de las transformaciones anteriores) Es MONOSISTRÓNICO, es decir contiene información para la síntesis de una sola cadena peptídica. Secuencias no codificantes, son necesarias para la síntesis proteica pero no se traducen en aá. ARNm EUCARIOTA PROCARIOTA Transcripto por la ARNpol ll Transcripto por ARNpol Presenta intrones y exones Carece de intrones Sufre modificaciones No sufre modificaciones Es monocistrónico Es policistrónico ARNt (eucariota) Cadena de 3 lazos en horquilla,finaliza en el extremo 3’.
  104. 104. 104 Triplete de bases que funcionan como anticodon (transportador de aá) *Es transcripto por la ARN pol III (en eucariotas) * Sufre modificaciones post-transcripcionales: . modificación química de bases . agregado del extremo CCA . plegamiento en hoja de trébol * Son los «traductores» del mensaje genético ARNr Ribosoma
  105. 105. 105 Procesamiento del ARNr. *Síntesis del pre ARNr 45S en nucléolo * Síntesis del ARNr 5S fuera del nucléolo * Corte del pre ARNr 45S, generándose: ARNr 18S, 5,8S y 28S * Importación de proteínas ribosómicas desde el citosol * Ensamblaje de proteínas y ARNr, generándose las subunidades ribosómicas mayor y menor. Sitio A o aminoacídico: relacionado con la entrada de aá Sitio P o peptídico: salida de cadena de aá Sitio E- Exit. Código genético Khorana Nirenberg Holley Tabla del código genético=64 codones Identifican la combinación de nucleótidos que especifican a cada uno de los 20 aá que componen a las proteínas: Tres nucleótidos -> un aá
  106. 106. 106 Características del código. Traducción.
  107. 107. 107 Proceso de la síntesis de una cadena peptídica a partir de la información codificada en una molécula de ARNm Aminoacilación o activación de los aminoácidos. Proceso de unión de cada ARNtransferencia con el aminoácido correspondiente, este enlace da como resultado el complejo AMINOACIL-ARNt. La formación de estos complejos, esta catalizada por las enzimas aminoacil-ARNt sintetasa, que reconoce a cada aá y a algunas bases que distinguen a los ARNtransferencia entre si. CONSUME ENERGIA CEDIDA POR EL ATP, esta energía queda retenida en el enlace de alta energía que se forma entre el ARNt y el aá, será utilizada para la formación del enlace peptídico durante la traducción.
  108. 108. 108 Síntesis proteica. Iniciación Codón de inicio permite el reconocimiento de la subunidad transfer iniciador. 1) Reconocimiento del codón AUG en la subunidad menor del ribosoma 2) Acoplamiento de bases del codón AUG con el ARNt iniciador 3) Acoplamiento de la subunidad mayor del ribosoma cerrando el complejo de iniciación Elongación. 1) Ingreso de un nuevo ARNt al sitio A del ribosoma 2) Formación del enlace peptídico (peptidil transferasa) 3) Liberación del ARNt vacío y translocación del ribosoma 4) Repetición de los pasos 1-2 y 3 tantas veces como codones contenga el ARNm para su traducción Terminación. 1) Reconocimiento del codón stop por los factores de terminación. 2) Disociación de las subunidades ribosómicas, ARNm y proteína POLISOMA. Conjunto de ribosomas traduciendo el mismo mensaje genético, generando cadenas proteicas en distinto grado de maduración Síntesis proteica como proceso endergónico Por cada aá que se incorpora en la cadena peptídica se consumen 4 enlaces de alta energía aportados por 3 nucleótidos trifosfato (1 ATP y 2 GTP) 1- Durante la activación 2- Durante el ingreso al ribosoma 3- Durante la translocación del ribosoma Flujo de información genética.
  109. 109. 109 Regulación de la expresión genética en procariotas y eucariotas. PROCARIOTA.
  110. 110. 110 Extremo 3 unido al gen. • Mecanismo de regulación genética en células bacterianas • Conjunto de genes agrupados en el cromosoma bacteriano • Codifican para la síntesis de proteínas que participan en una vía metabólica • Actúan como unidades coordinadas bajo control de las mismas secuencias reguladoras. OPERON IAC. Dos bioquímicos decifraron el mecanismo que utiliza la bacteria E. coli para ajustar la producción de proteínas en respuesta a la presencia o ausencia de lactosa Regiones, segmentos. *Si no hay lactosa, el represor está activo, se une al operador bloqueando el desplazamiento del ARNpol. OPERON INHIBIDO, NO HAY TRANSCRIPCION. *Si hay lactosa, el represor se inactiva, no se une al operador y se desbloquea el desplazamiento del ARNpol (β galactosidasa-permeasa-transacetilasa) OPERON ACTIVO, HAY TRANSCRIPCION.
  111. 111. 111 *Si hay lactosa y no hay glucosa, en presencia de lactosa el represor está inactivo, en ausencia de glucosa hay abundante CAP-AMPc lo que favorece la acción de la ARNpol. OPERON ACTIVO, HAY TRANSCRIPCION *Si hay glucosa y hay lactosa, aunque la lactosa esté presente y el represor esté inactivo, en presencia de glucosa la baja concentración del complejo CAP-AMPc no favorece la acción de la ARNpo. OPERON INACTIVO, NO HAY TRANSCRIPCION Condiciones para la operación del operon IAC. Debe estar presente la lactosa y ausente la glucosa. +glucosa – cap.ampc Operon lactosa. Operón INDUCIBLE bajo doble tipo de control: 1-CONTROL NEGATIVO: Lo ejerce el REPRESOR, proteína que unida al ADN inhibe la transcripción. 2-CONTROL POSITIVO: Lo ejerce el complejo CAP-AMPc que se unen al ADN estimulando la transcripción. EUCARIOTAS.
  112. 112. 112 CONTROL TRANSCRIPCIONAL. Depende de: -EL ADN Y LOS FACTORES DE TRANSCRIPCION LOS FACTORES SON PROTEINAS
  113. 113. 113 Factores de transcripción basales. • Interactúan con el promotor del gen • Garantizan el inicio de la transcripción • Son específicos de cada ARNpol • Son comunes a todos los tipos celulares
  114. 114. 114 Factores específicos de transcripción. • Interactúan con el regulador del gen • Controlan la tasa de transcripción • Son particulares para cada tipo celular (tejido específicos) • Pueden ser: . activadores . represores FACTORES DE TRANSCRIPCION. -EL GRADO DE METILACION Y ACETILACION. METILACION: se agrega metilo a la citosina. + metilación + “silencia” de los genes, apagados. APAGA la transcripción. ‘”DESMERILA” ENCIENDE la transcripción.
  115. 115. 115 ACETILACION: La acetilación enciende la transcripción. HETEROCROMATINA-EUCROMATINA
  116. 116. 116 -ESTRUCTURA DE LA CROMATINA. + compactación de cromatina + apagada la expresión genética. +heterocromatico – probable q se exprese. Todas las células del mismo organismo tienen = genoma, pero NO igual proteoma ni metaboloma. CONTROL DEL PROCESAMIENTO. -Splicing alternativo. Proceso que le permite a las células obtener diferentes proteínas a partir de un único gen. Regulando el nivel del procesamiento -Señales diferenciales de poliadenilacion.
  117. 117. 117 CONTROL DE LA SALIDA DEL ARNm MADURO. La cola poli A se requiere para la exportación de ARNm hacia el citosol CONTROL TRADUCCIONAL. -Control de la traducción por proteínas reguladoras. -Interferencia por ARN.
  118. 118. 118 CONTROL POST-TRADUCCIONAL. La fosforilación, glicosilación, metilación, acetilación de proteínas son ejemplos de modificaciones post-traduccionales Control de la vida media de una proteína.
  119. 119. 119 MÓDULO 6 -Ciclo celular- Duplicación del ADN- Mitosis -Regulación del ciclo celular -Meiosis y Gametogénesis
  120. 120. 120 Ciclo celular. Etapas del ciclo celular.
  121. 121. 121 INTERFASE. Fase G1. Hereda genes de la celula madre. •La celula trabaja intensamente para obtener todo lo que necesita. • Intensa actividad de síntesis . De organelas a partir de las preexistentes (mitocondrias y cloroplastos) . De fosfolípidos y proteínas de membrana (crecimiento del S.E) . De ribosomas y microtúbulos (citoesqueleto y centríolos) • Activa transcripción . De ARNr, ARNt y ARNm para enzimas, prot. reguladoras y estructurales • Aumento del tamaño celular •Mayor duración y variabilidad de la duración. Cuando crece lo suficiente decide duplicar el ADN, entoces pasamos a la fase S. Fase S. • Síntesis de ADN . replicación del ADN e histonas . intensa transcripción (enzimas, proteínas estructurales y reguladoras)
  122. 122. 122 Se prepara para no dejar de transcribir. Fase G2. • Preparación para la mitosis . intensa transcripción Fase M (mitótica) • División nuclear + citocinesis .cese de la actividad transcripcional (los genes compactados impide leer los genes) DURACIÓN DEL CICLO CELULAR. • Células que no se dividen: Presentan una gran especialización estructural. Permanecen en una fase de G1 denominada G0. Ej: neuronas o células musculares. • Células que normalmente no se dividen, pero pueden hacerlo ante un estímulo apropiado. Reanudan su capacidad de división. Ej:células hepáticas. • Células con gran actividad mitótica. Sus ciclos celulares se suceden con mucha celeridad Ej: células embrionarias o células de la epidermis.
  123. 123. 123 Replicación del ADN -Se lleva a cabo en la fase “S” de la interfase. CARACTERISTICAS DE LA REPLICACIÓN. 1. Se inicia en los Ori 2. Es bidireccional 3. Es semiconservativa y fiel 4. Es discontínua 1) Se inicia en los ORI En las células EUCARIOTAS son múltiples y lineales (molde hebra-cadena) (las cadenas parentales sirven de molde para la creación de hebras nuevas) En las células PROCARIOTAS son en un solo tipo.
  124. 124. 124 Las dos cadenas de ADN deben separarse. 2) Es bidireccional. En cada burbuja las nuevas hebras crecen a partir del ORI en dos direcciones. Horquillas replicativas
  125. 125. 125 3) Es semiconservativa y fiel. Mitad original y mitad copiada. Ninguna conserva las dos cadenas parentales Las secuencias de bases se conservan MAQUINARIA DE LA REPLICACION. Del ORI hacia el terminador. La replicación se inicia con la separación de las dos hebras parentales.
  126. 126. 126 TOPOISOMERASA Enzimas replicativas. ADN polimerasa. -Solo sintetiza hebras en sentido 5-3 a partir de una hebra molde en dirección 3-5. Al copiar dos hebras, una la va a encontrar mal orientada. -Utiliza como sustrato dATP, dTTP, dGTP, dCTP a los que enlaza en sentido 5´-3 -Necesita del PRIMER o ARN cebador. -No puede iniciar la síntesis, solo agrega nucleótidos en el extremo 3´de una cadena ya iniciada
  127. 127. 127 Síntesis de las hebras nuevas La hebra nueva que crece sobre la cadena bien orientada se sintetiza de forma continua en sentido 5´-3 La hebra nueva que crece sobre la cadena mal orientada se sintetiza de forma discontinua en sentido 5´-3. Crece de a fragmentos OKAZAKI *Una ADNpol elimina los ribonucleótidos de los cebadores y rellena los huecos con desoxirribonucleótidos *La ADN ligasa une todos los fragmentos Eliminación de cebadores-union de fragmentos. -La que crece continuamente sobre la cadena bien orientada→ CADENA LIDER -La que crece discontinuemente sobre la cadena mal orientada→ CADENA RASGADA O RETRASADA. En las dos horquillas de cada burbuja, un tramo de la cadena se sintetiza discontinuamente: “semidiscontinuidad”
  128. 128. 128 Cromosoma formado por dos cromátides hermanas genéticamente iguales Replicación de ADN en procariotas ADN pol en eucariotas.
  129. 129. 129 ADNpol tiene actividad exonucleasa ADNpol PROCARIOTAS. ADNpol III. - Actividad polimerasa 5´- 3´, sintetiza hebra continua y discontinua - Actividad exonucleasa 3´- 5´, correctora de prueba ADNpol I - Actividad exonucleasa 3´- 5´repara errores - Actividad exonucleasa 5´- 3´, retira cebadores - Actividad polimerasa 5´- 3´, rellena los huecos
  130. 130. 130 ADNpol II - Actividad exonucleasa 3´- 5´reparadora de errores ADN telomérico. Con telomerasa INACTIVA Acortamiento progresivo de los telómeros Con telomerasa ACTIVA Se compensa el acortamiento progresivo de los telómeros REPLICACIÓN DEL ADN TELOMÉRICO • La telomerasa extiende la cadena 5´- 3´ compensando el acortamiento progresivo de los telómeros • Es una retrotranscriptasa sintetiza ADN a partir de ARN •Está activa en células cancerosas, germinales y embrionarias • La cadena 3´- 5´ crece por acción de la ADN pol que sintetiza la hebra a partir de un primer FASE M.
  131. 131. 131 MITOSIS. • División celular por el cual a partir de una célula madre se obtienen dos células hijas • Mantiene el número cromosómico • Mantiene la calidad genética Requiere nucleos(¿) - MT micro túbulos para construir huso mitótico
  132. 132. 132 .
  133. 133. 133
  134. 134. 134 FUNCIONES DE LA MITOSIS • El crecimiento por aumento en el número de células • La reparación y renovación de los tejidos • La formación de un organismo multicelular a partir de la cigota, durante el desarrollo embrionario. • Reproducción asexual en organismos unicelulares. EJEMPLO: 2n=46 92 moles ADN-46 cromosomas EL CARIOTIPO NO CAMBIA Migran 4 cromosomas, 4 moles de adn.
  135. 135. 135 Regulación del ciclo celular G1=G0, la célula se detiene y “descansa” decide si avanza o no. A este punto se lo llama punto de restricción. ¿Continúo, descanso, G0? G1: la celula hija ve si está en condiciones de duplicarse, es decir realiza un chequeo, si se detectan mutaciones o daños, si creció lo suficiente, o si el ADN esta integro. PASA DE G1 A S. G2: se chequea la duplicación realizada correctamente, si el ADN duplicado lo hizo íntegramente y si no hay errores. PASA DE G2 A METAFASE ANAFASE: tercer punto de control, si la posición de material genético es correcta. La migración depende del material genético. CONTROL DEL CICLO CELULAR. Señales extracelulares. * MENSAJEROS PARÁCRINOS: células en inmediaciones para que repongan lo perdido *MENSAJEROS ENDÓCRINOS: en la sangre *ANCLAJE A LA MEC Señales intracelulares. *Proteínas reguladoras CICLINAS *Proteínas catalíticas KINASAS COMPLEJOS QUE REGULAN EL AVANCE DEL CICLO CELULAR
  136. 136. 136 COMPLEJOS REGULADORES DEL CICLO CELULAR 1) FPS=Factor Promotor de la síntesis Ciclinas G1 + cdK2 2) FPM=Factor Promotor de la mitosis Ciclinas M + cdK1 CONCENTRACION DE CICLINAS VARIACIÓN. Cuando se apaga el FPS y se pasa a fase S, se disminuyen las ciclinas G1. Cuando se apaga FPM y se pasa a fase M, se disminuyen las ciclinas Mitóticas -Las ciclinas varían a lo largo del ciclo. -Las KINASAS si son constantes a lo largo del ciclo (aunque pueden estar prendidas o apagadas) PRIMER PUNTO DE CONTROL FPS= ciclina G1+ cdk2. 1) Fosforila proteínas que inducen la apertura de los Ori = activación del complejo pre- replicativo. Tambien conocido como ORC-CRO Las helicasas se encuentran apagadas, llega el factor promotor de la síntesis y activa la fosforilacion de la helicasa. 2) Fosforila proteínas que inducen la expresión de factores que activan la transcripción de genes involucrados en la síntesis de las enzimas como la ADN pol. Regulan una KINAS KINASA dependiente de la ciclina que la regula CONTROLA EL PASO DE G1 A S Regulan KINASA cdk1 Llamada también cdc2 CONTROLA EL PASO DE G2 A M
  137. 137. 137 SEGUNDO PUNTO DE CONTROL FPM= ciclina mitótica+ cdk1 1) Fosforila condensina → condensación de los cromosomas 2) Fosforila laminas → desorganización de la envoltura nuclear 3) Fosforila proteínas asociadas a MT : se promueve la formación del huso 4) Fosforila APC: se activa TERCER PUNTO DE CONTROL= apc No fosforila sustratos Segurina-Separasa :estaban apagadas, el APC las ubiquitina lo que enciende la separasa. 1) La ubiquitinización de las segurinas → Activación de la separasa → separación de las cromátides hermanas por degradación de las cohesinas 2) La ubiquitinización de las ciclinas M → se inactiva el FPM por degradación de las ciclinas, generándose: • La desfosforilación de las laminas de la lámina nuclear→ reorganización de nuevas envolturas nucleares • La desfosforilación de las condensinas → descondensación de los cromosomas • La desfosforilación de la miosina → citocinesis FPS se desactiva por proteólisis de ciclinas en proteasomas FPM se desactiva por proteólisis de ciclinas en proteasomas (previa ubiquitinización)
  138. 138. 138 MECANISMOS QUE REGULAN LA ACTIVIDAD CDK. • Síntesis periódica de Cdks y ciclinas • Degradación de ciclinas • Fosforilación / defosforilación de Cdk • Acción de proteínas inhibitorias de Cdks APOPTOSIS. Si mutan las dos copias del gen p53 y descienden los niveles de p21 no actúan los inhibidores del FPS se pierde el control del ciclo celular Cáncer GENES QUE SI MUTAN GENERAN CAOS.
  139. 139. 139 • Codifican para proteínas involucradas en la estimulación de la reproducción celular • Por mutación dan lugar a la aparición de versiones defectuosas u oncogenes. • ej. gen ras, genes factores de crecimiento, genes receptores de factores de crecimiento, etc • Es suficiente la mutación de una sola de las copias del proto-oncogén a oncogén para transformar a una célula normal en cancerosa. GENES SUPRESORES DE TUMORES. •Codifican para proteínas inhibidoras de la reproducción celular excesiva. •Se requiere la mutación de ambas copias del gen para transformar a una célula normal en cancerosa. ej. p53, Rb GÉNESIS DEL CANCER.
  140. 140. 140 El cáncer tiende a involucrar multiples mutaciones. Mutaciones. Alteraciones en la información genética generadas espontáneamente o por acción de agentes mutágenos: - sustancias químicas - radiaciones: UV, rayos X, rayos gamma - virus TIPOS DE MUTACIONES. GÉNICAS: afectan a uno o pocos nucleótidos de un gen.

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