Guía biología celular segunda parte

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DSeñalización celular: La mayoría de las células se especializan. La señalización celular Es un proceso en donde existe una comunicación entre células. Señalización parácrina- una célula manda una señal a otra célula cercana. Cortas distancias porque son inestables. Señalización endocrina- la célula manda una señal a otra célula distante por medio de la sangre (hormonas)Suelen actuar en células blanco, localizadas en sitios distantes del cuerpo. Señalización autocrina- la célula se manda una señal a sí misma
Vías de señalización celular: dos tipos de vías de transducción de señal: 1 la vía se activa por un segundo mensajero, 2 la vía se activa mediante reclutamiento de proteínas a la membrana plasmática. Pasos de la señalización celular- se libera una molécula mensajera por una célula que envía mensajes a otras células, 2 las células solo pueden responder si reconocer receptores. 3 la molécula mensajera se une con el receptor. Un receptor transmite señal del Domicio citoplasmático a una enzima cercana, otro receptor transmite señal mediante transformación de dominio. 5 se genera un segundo mensajero. 6 se activa una proteína. 7 cada vía consiste en serie de proteínas que operan en secuencia- 8 las señales transmitidas llegan a las proteínas blanco, estas proteínas intervienen en procesos celulares básicos. 
Finalización de señalización celular: se elimina la molécula mensajera extracelular y el receptor se degrada una vez dentro de la célula o también el receptor y ligando se separan dentro de un endosoma para luego el ligando degradarse y el receptor regresar a la superficie celular. Receptores: Aminoácidos y derivados Gases, como NO y CO Los esteroides, Eicosanoides y proteínas. Los receptores se unen a la célula diana con especificidad es una interacción rápida y reversible. Tipos de recetores: unidos con proteína GPCR, los RTK y los canales activados por un ligando. GCPR ayuda en la percepción sensorial 
Glucacón: producida por las células alfa del páncreas y este estimula degradación de glucógeno y libera glucosa al torrente sanguíneo La hormona “insulina” la producen las células beta del páncreas y estimula captación del azúcar y su almacenamiento como glucógeno. Proteínas fijadoras de calcio- los iones de calcio pueden activar o inhibir sistemas enzimáticos y de transporte
Convergencia, divergencia y comunicación cruzada entre vías de señalización: vías proporcionan mecanismo para dirigir información. Los receptores llegan a converger con sus ligandos y activan el efector común Ras o Raf. Comunicación cruzada- las señales pueden ir y venir entre diferentes vías, componentes en una vía pueden participar en fenómenos que ocurren en otras vías. Convergencia-señales de receptores conducen a transcripción de genes, que genera crecimiento de célula blanco. Divergencia- con un estímulo como un ligando unido a un GPCR se pueden emitir señales por muchas vías distintas. 
Receptores unidos con proteínas G: GPCR los ligando se unen con GPCR, pueden ser activos o inactivos, si son inactivas- un ligando las perturba y se hacen activas, activas- cambian las asas y ayudan a proteínas G a encontrarse con receptor. Receptor y ligando forman complejo con lo que liberan GTP, solo un receptor puede activar varias moléculas de Proteínas G Segundos mensajeros: cAMP es el segundo mensajero que viaja dentro de la célula. 
Fosforilación de proteína tirosina- enzimas que fosforilan residuos, es un mecanismo par transducción de señales. Calcio como mensajero intracelular: calcio utilizado por hormonas para activar funciones celulares como la contracción muscular, división celular, secreción, fecundación, metabolismo, apoptosis, movimiento celular. Para ello se produce una concentración de iones de calcio dentro del citosol. La concentración de iones calcio en el citosol de una membrana en reposo se mantiene en niveles bajos
Óxido nítrico como mensajero intercelular: interviene en la anticoagulación, neurotransmisión, relajación del músculo liso y percepción visual. La dilatación de los vasos sanguíneos es inducida por acetilcolina. 
Matriz citoplasmática: Centro del citoplasma, dentro de ella se general cambios y funciones del citoplasma. En células eucariotas citoplasma se compone por REL y RER. Membrana citoplasmática- Ectoplasma. Aquella que se encuentra más cerca de la membrana más externa Endoplasma porción de citoplasma que se encuentra más cerca de la parte interna. Función del citoplasma- permite que la célula conserve su forma, brinda elasticidad a la célula, sirve como un sostén, es un medio de comunicación. Debe contener enzimas, ARN y otras sustancias de la célula, el citoplasma se compone de: citosol, citoesqueleto, microtúbulos, filamentos de actina y filamentos intermedios. Citoplasma:80% es agua. 
Citoesqueleto y citoplasma: citoplasma incluye el citosol, citoesqueleto y todos los organelos, a excepción del núcleo. Citosol es la porción líquida. Los organelos no flotan libremente en el citosol, sino que están interconectados y asociados por la red compleja de filamentos proteínicos que constituyen el citoesqueleto. Citosol, así como de moléculas inorgánicas (ca++, na+, cl-, K+, etc.) y orgánicas (glucosa, aminoácidos, proteínas, nucleótidos, ARnt, ácidos grasos
Microfilamentos- formados por actina, finas fibras de proteína de 5-6 nm de diámetro, al asociarse con miosina responsable de contracción muscular. Función-Da estabilidad, estructura y movimiento, llevan a cabo movimientos incluyendo desplazamiento, contracción y citocinesis. 
Funciones del citoesqueleto: Control de la posición de las estructuras intracelulares. Los orgánulos no están libres en el citoplasma, sino que están unidos a los filamentos del citoesqueleto, principalmente microtúbulos y proteínas asociadas,
Controlar forma de la célula, control transmembranal de organización intercelular. 
Microtúbulos: tubos huecos, sus paredes se forman por repeticiones de dímeros, tienen diámetro de 25nm y grosor de 4nm, extremos polarizados. Funciones- mantienen forma alargada de células, desplazamiento intracelular, formal esqueleto de cilios y flagelos, permiten segregación de cromosomas durante división celular. 
Contractilidad muscular: Las fibras musculares tienen muchos núcleos porque cada una es producto de la fusión de grandes cantidades de mioblastos mononucleares en el embrión. La contractibilidad es la propiedad de la célula de acortar su longitud y volver a su tamaño original lo cual a su vez produce movilidad; dicha propiedad se debe a la presencia de proteínas como la actina y la miosina. Las unidades de acortamiento son las sarcómeras, cuya disminución de longitud combinada explica el acortamiento del musculo. La tropomiosina es una molécula alargada que se ajusta con firmeza en las hendiduras dentro del filamento delgado.
Proteínas motoras: microtúbulos necesitan estas proteínas para funcionar, son la cinesia y dineína, la dineína junto con kinesina son las más importantes. Centriolos-centrosomas: centrosoma es exclusivo de células animales, próximo al núcleo, es considerado un centro organizador de microtúbulos, conformado por 9 tripletes, 2 centriolos. Función centrosoma-organizar microtúbulos, derivan estructuras de movimiento como cilios y flagelos y corta el huso acromático que facilita separación de cromáticas en mitosis 
Cilios y flagelos- organelos micro tubulares, constituidos de microtúbulos, son apéndices locomotores, salen de ciertas células son delgadas prolongaciones móviles con estructura de mecanismo de movimiento. Cilios- son más cortos, impulsan a protistas a través de agua, NO mueven a las células. En cilios y flagelos microtúbulos proporcionan soporte. Flagelos- más largos. Filamentos de actina- favorece formación de seudópodos. Filamentos intermedios Funciones: empujan membrana hacia arriba, rieles para movimiento de miosina, pista para transporte de cargar. 
Tipos de células: Lábiles- se dividen y mueren continuamente (glándulas salivales,epidermis, epitelio de mucosa, tracto gastrointestinal). Células estables- suelen estar en reposo G0, teniendo una escasa capacidad de división, entrar en el ciclo celular tras una agresión (células hepáticas, neumocitos). Permanentes- Se dividen ocasionalmente (células del corazón, neuronas). Los glóbulos rojos no se dividen una vez maduros, algunas células del músculo esquelético dejan de dividirse después de los primeros meses de vida, las células del tracto digestivo y las células de la piel se dividen frecuentemente. 
Ciclo celular: Etapas por las que una célula debe pasar entre una división y otra. Bajo condiciones óptimas de nutrición, temperatura y pH, la duración del ciclo celular eucarionte es constante para cada tipo celular. El tiempo que dura un ciclo celular varía entre especies y tejidos de la misma especie. Cuando las células alcanzan cierto tamaño deben dejar de crecer o dividirse, no todas las células se dividen. 
Fases: Interfase y fase M- la interfase es la etapa en la que la célula no se divide y pasa la mayor parte de su vida. Una célula capaz de dividirse es muy activa durante esta etapa, se lleva acabo el crecimiento celular debido a que la célula duplica todos sus organelos y moléculas, se integra por tres fases G1, S Y G2
FASE G1- Fase GAP (intervalo), durante la cual no hay síntesis de ADN, es el tiempo en que transcurre entre el final de la mitosis y principio de la fase D, es la fase más larga. FASE S- síntesis de ADN e histonas, para la duplicación de cromosomas. FASE F2- aumento de síntesis de proteínas y pasos finales para la preparación de la división celular, es la fase más corta 
Características de la interfase- cuando se encuentra en interfase tiene las siguientes características: El núcleo de la célula, posee nucleolo y membrana celular, ADN laxo (cromatina), regiones de la cromatina más densas y obscuras. Heterocromatina- cromatina inactiva. Eurocromatina-Cromatina activa (sólo se condensa en la división celular, para transformarse en cromosomas)
Etapas de la mitosis: 1 profase- El material cromosómico se condensa para formar cromosomas mitóticos compacto, el citoesqueleto se desensamble y el huso mitótico se ensambla, el aparato de Golgi y el RE se fragmentan. 2 prometafase- Los microtúbulos cromosómicos se unen con los cinetocoros de los cromosomas, los cromosomas inician a deslizarse hacia el plano medio de la célula. 3 metafase- los cromosomas están alineados en el plano medio, las cromáticas hermanas están unidas a los microtúbulos. 4 Anafase- los centrómeros se dividen y las cromáticas hermanas se separan, una vez que las cromáticas ya no están unidad entre sí cada cromátida pasa a ser un cromosoma. Telofase- Los cromosomas se descondensan mediante desenrollamiento, se forma una nueva envoltura nuclear alrededor de cada cromatina, dando origen a dos nuevos núcleos, las dos nuevas envolturas se forman con las pequeñas vesículas procedentes de la envoltura nuclear, el aparato de Golgi y RE se reforman 
Citocinesis: última fase del ciclo celular es la división del citoplasma para originar dos células hijas. Normalmente inicia antes de finalizar la mitosis. Se explica en dos pasos: división física del citoplasma, repartición equitativa de orgánulos. La división del citoplasma puede ocurrir por: gemación, bipartición o pluripartición. Control del ciclo celular- la subunidad ciclina es una proteína reguladora, aumenta y disminuye en cada etapa del ciclo celular. Ciclinas: controlan al ciclo, permiten que siga o pare, actúan uniéndose a otras proteínas llamadas quinasas dependientes de las ciclinas, cuando concentración ciclina es baja cinasa permanece inactiva y al revés. 
Fase M-consta de dos procesos principales- la mitosis (división celular) y la citocinesis (división del citoplasma). Sirve para el crecimiento y desarrollo, así como para la renovación de los tejidos y las células que se dividen por la mitosis. Es la fase del ciclo celular donde se produce la división de una célula en dos células hijas. Mitosis- célula dedica energía a separación cromosómica, permite que célula progenitora transmita copia de cada cromosoma a cada una de sus células hijas, durante este proceso actividades metabólicas se detienen, puede ocurrir en células haploides y diploides. Se divide en cinco etapas
Datos: El paso de G1 a S requiere la activación del MPF por una o más ciclinas, la salida de la mitosis y entrada a G1 depende de la disminución rápida en la actividad de la Cdk. El paso de G2 a M requiere de la activación del MPF por otro grupo de ciclinas, la Cdk cumple su función mediante la fosforilación de gran variedad de proteínas. 
Puntos de control y consecuencias de fallos: Puntos de revisión aseguran fenómenos ocurran de forma precisa, necesarios por si algún ADN se daña. Si un sensor detecta la presencia de un defecto inicia una respuesta que detiene en forma transitoria el progreso del ciclo celular. Las células que se dividen con daños genéticos corren el riesgo de transformase en una célula cancerosa
Apoptosis: Muerte celular programada o suicidio celular afecta sólo a células individuales o aisladas y no se asocia a inflamación. Eliminación de células dañadas o peligrosas (infectadas con virus, daño en ADN, cancerígenas) y también es necesaria para el proceso de división celular, al remover células no deseadas permite balance en numero celular. Rasgos morfológicos: Formación de ampollas en las membranas sin pérdida de la integridad. Agregación de la cromatina sobre la membrana nuclear. Condensación citoplasmática y nuclear. Formación de vesículas rodeadas de membranas. No hay desintegración de organelos.
Control de la apoptosis- Serie de señales, tanto endógenas como exógenas, así como un fino equilibrio entre señales, inductores, reguladores y efectores. Cambios celulares durante la apoptosis: Una retracción o encogimiento de la célula citoplasma se vuelve más denso y los orgánulos más empaquetados, se condensa la cromatina, posteriormente protusiones y plegamientos de la membrana de modo que la célula se divide en porciones independientes denominados cuerpos apoptóticos, uesto que no hay liberación de sustanciasintracelulares al medio extracelular por roturas de lamembrana no se dan procesos inflamatorios.
La carencia de efecto inflamatorio de los cuerpos apoptóticos es debida a que son rápidamente eliminados por los macrófagos. Si la actividad macrofágica es inhibida los cuerpos apoptóticos terminan por romperse y desencadenan respuestas inflamatorias.
Vía extrínseca- de los receptores de muerte: Vía que establece conexiones con el espacio extracelular, recibiendo señales proapoptóticas desde el exterior y de las células vecina. La unión de un ligando de muerte a un receptor de muerte resulta en la formación de un sitio de unión para una proteína adaptadora y el complejo completo de ligando-receptor-adaptador se conoce como DISC (complejo de señalización que induce muerte). El DISC entonces, inicia el ensamblaje y activación de la pro-caspasa 8. La forma activada de la enzima, la caspasa 8, es una caspasa iniciadora, que inicia la apoptosis clavando otras caspasas. Receptores: Proteína Fas (CD95) tienen un dominio de muerte intracelular que recluta a proteínas adaptadoras. Factor de necrosis tumoral (TNF) Su porción intracelular conecta con complejos intermedios como el TRADD y RAIDD que activan caspasas "iniciadoras" de la apoptosis. Si asocian a otro complejo llamado TRAF activan proteín-kinasas y estimulan la proliferación celular.
Se ha considerado que la apoptosis es un proceso irreversible una vez que se han activado las primeras caspasas. Sin embargo, se ha encontrado que al inactivar los macrófagos algunas células destinadas a morir por apoptosis pueden recuperarse. la acción de los macrófagos es asegurarse de que una vez que se inicia la apoptosis la célula va realmente a morir.
Necrosis-muerte celular debida normalmente a daños celulares producidos por agentes externos tales como temperatura, presión, tóxicos. La diferencia con la apoptosis es que la necrosis es un proceso descontrolado y pasivo que conlleva la rotura de la membrana plasmática y liberación del contenido celular desencadenando procesos inflamatorios. Tercer tipo diferente de muerte celular mediada por procesos de autofagia. La muerte por autofagia también se considera que es un mecanismo controlado por la célula.
Vía intrínseca- mitocondrial: Es la que se inicia dentro de la célula. Regulada por un grupo de proteínas que pertenecen a la familia Bcl-2. Hay dos grupos principales de proteínas: Bcl-2, específicamente las proteínas pro-apoptóticas, y las anti apoptóticas. Vía mitocondrial intrínseca- es el resultado de una permeabilidad mitocondrial aumentada y de la liberación de moléculas proapoptóticas tales como la citocromo-c hacia el citoplasma. Vía intrínseca del RE depende de la caspasa 12, es independiente de la mitocondria. Cuando el RE se ve dañado por stress celular hay un desplegamiento de proteína, una proteína adaptadora TNF(TRAF2), se disocia de la pro-caspasa 12, resultado en la activación de esta.
Las etapas de la meiosis son parecidas a las de la mitosis, con cuatro diferencias importantes meiosis implica dos divisiones nucleares y citoplásmicas sucesivas, produciendo cuatro células, El ADN y otros componentes del cromosoma, solo se duplican una vez, durante la interfase de la primera división meiótica., Cada una de las cuatro células generadas en la meiosis, contiene un número cromosómico haploide, Durante la meiosis, cada par de cromosomas homólogos se mezcla, de tal forma que las células resultantes poseen una combinación de genes única
Meiosis: La meiosis es un proceso que reduce el número de cromosomas de los gametos a la mitad para evitar dobles cromosomas de las células progenitoras. Implica la fusión de dos células aploides o gametos sexuales (Ovulo y espermatozoide). En la meiosis, una célula realiza dos divisiones celulares y citoplasmáticas, las divisiones están compuestas por cuatro fases: Profase, metafase, anafase y telofase. 
Telofase I: las cromátidas se descondensan, la envoltura nuclear se reorganiza y reaparecen los nucleólos. Cada núcleo de la telofase I contiene un número haploide cromosomas, pero cada cromosoma está formado por un par de cromátidas (un cromosoma doble)
Profase 1-Los cromosomas homólogos se acomodan uno a lado del otro por sinapsis generando 4 diploides con 2 pares homólogos: Par de centriolos de desplazan a los polos. Formación de microtúbulos astrales. Aparece la envoltura nuclear con tétradas Los cromosomas homólogos se unen entre sí. (quiasmas). Recombinación genética. 
Cada cromosoma se duplica (2 cromátidas) Homologa materna y homologa paterna - Posterior al proceso de sinapsis tenemos 4 cromátidas (Forma tétrada). - Mientras se unen en sinapsis los cromosomas homólogos, las enzimas se unen y rompen moléculas de ADN (Entrecruzamiento) permitiendo el intercambio genético entre los cromosomas homólogos. (combinación genética)- La recombinación genética crea características genéticas en la descendencia
Intercinesis: Este proceso es similar a la interfase que se efectúa entre las divisiones mitóticas. Dado que no es una interfase verdadera porque no existe ninguna fase S y por lo tanto el ADN no se replica porque los cromosomas están duplicados. La intercinesis es muy breve en la mayoría de los organismos y en algunos no existe.
Meiosis II: Las células que entran en meiosis II son aquellas creadas en la meiosis Estas células son haploides, tienen un cromosoma de cada par homólogo, pero sus cromosomas todavía están formados por dos cromátidas hermanas. En la meiosis II, las cromátidas hermanas se separan y producen cuatro células haploides con cromosomas no duplicados. Profase II: Durante esta fase, los cromosomas se condensan y la envoltura nuclear se rompe, si es necesario. Los centrosomas se separan, el huso se forma entre ellos y los microtúbulos del huso comienzan a capturar los cromosomas. Las dos cromátidas hermanas de cada cromosoma son capturadas por los microtúbulos de polos opuestos del huso. Metafase II: los cromosomas se alinean individualmente a lo largo de la placa metafásica. Anafase II: las cromátidas hermanas se separan. Telofase II: Las membranas nucleares se forman alrededor de cada juego de cromosomas y los cromosomas se descondensan. La citocinesis divide los juegos de cromosomas en células nuevas, y se forman los productos finales de la meiosis: cuatro células haploides en las que cada cromosoma tiene una sola cromátida. En los mamíferos, los productos de la meiosis son los espermatozoides y los óvulos
Metafase I- los pares de cromosomas homólogos se separan de las tétradas y se alinean en el plano metafásico (ecuatorial). los dos cinetocoros hermanos de un cromosoma duplicado están unidos a un mismo polo mediante fibras del huso, mientras que los cinetocoros hermanos del otro cromosoma homologo están unidos al polo opuesto
Anafase I: Cuando los bivalentes están dispuestos en la placa ecuatorial desaparecen las proteínas que mantenían juntas las cromátidas y mediante la unión de los centrómeros con los microtúbulos los cromosomas que formaban el bivalente empiezan a separarse y a migrar a polos opuestos de la célula. El principio mendeliano de la segregación tiene lugar durante esta fase siempre que no haya habido un sobrecruzamiento entre un locus y su centrómero.
Diferencias entre mitosis y meiosis: 
mitosis: División nuclear, una célula genera dos células hijas diploides con la misma información genética. No se cruzan los cromosomas homólogos. Multiplicación de células para regenerar tejido. 
Meiosis: División nuclear y citoplasmática, Dos células haploides resultan en cuatro células hijas con diferente información genética, Los cromosomas homólogos duplicados se cruzan intercambiando información genética., reproducción sexual. 
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