Guia procesos biológicos

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Célu��
La célula es la unidad morfológica, fisiológica y genética de todos los seres vivos, y toda
célula proviene de otra. Todas las células tienen una estructura común: la membrana
plasmática, el citoplasma y el material genético o ADN. Podemos encontrar entonces dos
tipos de células: las células procariotas (bacterias y arqueas) y las células eucariotas
(animal y vegetal).
Estructura y función
Todas las células comparten 4 componentes fundamentales:
1. La membrana plasmática, que es una cubierta externa que separa el interior de la
célula de su entorno.
2. El citoplasma, que se compone del citosol gelatinoso al interior de la célula y las
estructuras suspendidas en él. En eucariontes, el citoplasma se refiere
específicamente a la región que se encuentra fuera del núcleo, pero dentro de la
membrana plasmática.
3. El ADN, que es el material genético de la célula.
4. Los ribosomas, que son máquinas moleculares que sintetizan proteínas.
Células procariotas
Los procariontes y eucariontes difieren en una cantidad importante de formas. Un
procarionte es un organismo unicelular simple que carece de un núcleo y de organelos
rodeados de membrana. Las células procariontes no están divididas internamente por
paredes membranosas, sino que consisten de un solo espacio.
La mayor parte del ADN procarionte
se encuentra en una región central
de la célula llamada nucleoide que
típicamente se conforma de un gran
bucle único conocido como el
cromosoma circular.
La mayoría de las bacterias está
rodeada por una pared celular rígida
hecha de peptidoglicano, un
polímero compuesto de
carbohidratos enlazados y proteínas
pequeñas. La pared celular provee
una capa de protección extra, ayuda
a mantener la forma de la célula y
evita la deshidratación. Muchas bacterias tienen también una capa más externa de
carbohidratos llamada cápsula, la cual es pegajosa y ayuda a que la célula se adhiera a las
superficies de su medio ambiente.
Algunas bacterias también tienen estructuras especializadas en la superficie celular que les
pueden ayudar a moverse, pegarse a superficies o incluso intercambiar material genético
con otras bacterias. Los flagelos son estructuras parecidas a un látigo que funcionan como
motores rotatorios para ayudar a las bacterias a moverse.
Las fimbrias son estructuras numerosas que parecen pelos que se usan para la adhesión a
células hospederas y otras superficies. Las bacterias también tienen estructuras en forma
de bastón llamadas pili, que existen en diferentes variedades. Algunos tipos de pili permiten
a la bacteria transferir moléculas de ADN a otras bacterias, mientras que otros están
implicados en la locomoción bacteriana y ayudan a la bacteria a moverse.
El término fimbria se usa para describir un tipo de proyección de la superficie celular
que se encuentra en grandes números, es relativamente corta y participa en la
adhesión a superficies. El término pili se usa para proyecciones de la superficie
celular que son menos numerosas, más largas y más especializadas.
Las arqueas también pueden tener la mayoría de estas características en su superficie
celular, pero sus versiones generalmente son diferentes de aquellas de las bacterias.
Aunque las arqueas también tienen una pared celular, esta no está compuesta de
peptidoglicanos, aunque sí contiene carbohidratos y proteínas.
Células eucariotas
Las células eucariotas, a diferencia de las procariontes, tienen:
1. Un núcleo limitado por una membrana, es decir, una cavidad central rodeada por
membrana que alberga el material genético de la célula.
2. Varios orgánulos limitados por membranas, compartimentos con funciones
especializadas que flotan en el citosol.
3. Cromosomas lineales múltiples, a diferencia del único cromosoma circular de una
célula procariota.
La membrana es una estructura delicada formada por
dos capas de lípidos y proteínas que controla lo que entra
y lo que sale de la célula. El citoplasma de una célula
eucariota no solo consiste de citosol (sustancia
gelatinosa compuesta de agua, iones y macromoléculas),
sino también de organelos y las proteínas estructurales
que conforman el citoesqueleto.
Las células procariontes y eucariontes tienen una
membrana plasmática, una capa doble de lípidos que
separa el interior de la célula del ambiente externo. Esta doble capa consta en gran parte de
lípidos especializados llamados fosfolípidos.
Un fosfolípido está compuesto de una cabeza de fosfato hidrofílica y dos colas de ácidos
grasos hidrofóbicas. Los fosfolípidos forman, por sí mismos y de manera espontánea, una
estructura de doble capa en la que las colas hidrofóbicas se dirigen hacia el centro y las
cabezas hidrofílicas quedan hacia afuera.
Las proteínas también son un componente importante en la membrana plasmática. Algunas
de ellas atraviesan completamente y funcionan como canales o receptores de señales,
mientras que otras solo están sujetas al borde. En la membrana también pueden
encontrarse diferentes tipos de lípidos que afectan su fluidez, como el colesterol.
La membrana controla el paso de varias moléculas hacia adentro y hacia afuera, como
azúcares, aminoácidos, iones y agua; la facilidad con la que puedan atravesar la membrana
depende de su tamaño y polaridad. Algunas moléculas pequeñas, no polares, como el
oxígeno, pueden pasar de manera
directa a través de la región de
fosfolípidos. Las moléculas más
grandes y polares (hidrofílicas),
como los aminoácidos, deben
cruzar la membrana por medio de
canales de proteínas.
El área superficial
de la membrana
plasmática limita
el intercambio de
materiales entre la
célula y su medio
ambiente. Algunas
células se
especializan en el
intercambio de
nutrientes o desechos y tienen modificaciones para aumentar el área de la membrana
plasmática. Por ejemplo, las membranas de algunas células que absorben nutrientes
forman pliegues parecidos a dedo llamados microvellosidades. Las células con
microvellosidades recubren el interior del intestino delgado, las cuales ayudan a las células
del intestino a maximizar la absorción de nutrientes de los alimentos al aumentar el área
superficial de la membrana plasmática.
El citoplasma es ligeramente diferente en eucariontes y procariontes. En las células
eucariontes, que poseen núcleo, el citoplasma es todo aquello que se encuentra entre la
membrana plasmática y la envoltura nuclear. En los procariontes, que carecen de núcleo, el
citoplasma es todo aquello que se encuentra dentro de la membrana plasmática.
Un componente fundamental del citoplasma de eucariontes y procariontes es el citosol, una
solución a base de agua que contiene iones, moléculas pequeñas y macromoléculas. En los
eucariontes, el citoplasma también incluye a los organelos rodeados de membrana que se
encuentran suspendidos en el citosol. El citoesqueleto, una red de fibras que dan forma y
soporte a la célula, también forma parte del citoplasma y ayuda en la organización de los
componentes celulares.
Aunque el citosol está compuesto en su mayor parte de agua, tiene una consistencia
semisólida y gelatinosa, debido a la cantidad de proteínas suspendidas en él. El citosol
contiene un rico caldo de macromoléculas y otras moléculas orgánicas más pequeñas,
como glucosa y otros azúcares simples, polisacáridos, aminoácidos, ácidos nucleicos y
ácidos grasos. También pueden encontrarse iones de sodio, potasio, calcio y otros
elementos. Muchas reacciones metabólicas, incluyendo la síntesis de proteínas, se llevan a
cabo en esta parte de la célula.
El núcleo alberga el material
genético de la célula, el ADN,
y es también el lugar donde se
producen los ribosomas, que
son los que sintetizan
proteínas. Dentro del núcleo,
la cromatina es almacenada
en el nucleoplasma.
La envoltura nuclear rodea al
nucleoplasma y está
compuesta de dos capas de
membrana: una externa y otra
interna. Cada una de estas
membranas tiene dos capas
de fosfolípidos organizadas en
sus colas apuntando hacia el centro. Existe un pequeño espacio entre las dos capas de la
envoltura nuclear, el cual está conectado de maneradirecta con otro orgánulo membranoso,
el retículo endoplásmico.
Los poros nucleares son pequeños canales que atraviesan la envoltura nuclear y permiten
la entrada y salida de sustancias. Cada poro está recubierto por un conjunto de proteínas,
llamado complejo de poro nuclear, que controla que moléculas pueden entrar o salir.
El nucleolo es el sitio donde se ensamblan los ribosomas nuevos.
Algunos cromosomas tienen secciones de ADN que codifican para ARN ribosomal, los
cuales se combinan con proteínas para crear un ribosoma. En el nucleolo, el ADN ribosomal
nuevo se une con proteínas para formar las subunidades del ribosoma. Las unidades recién
hechas son transportadas a través de los poros nucleares hacia el citoplasma, donde
pueden hacer su trabajo.
Los procariontes, que carecen de núcleo, tampoco tienen nucleolos y sus ribosomas se
ensamblan en el citosol.
La mayoría del ADN de un organismo está organizado en uno o más cromosomas, cada
uno de los cuales es una cadena muy larga o un aro de ADN. Un solo cromosoma puede
tener muchos genes diferentes.
En los procariontes, el ADN normalmente está organizado en un solo cromosoma circular
(un aro). En cambio, en los eucariontes, los cromosomas son estructuras lineales
(cadenas).
Los cromosomas
solo son visibles
como estructuras
distintivas cuando
la célula está lista
para dividirse.
Cuando la célula se
encuentra en las
fases de
crecimiento y
mantenimiento de
su ciclo de vida, los
cromosomas
parecen como hilos enredados, en esta forma, el ADN está accesible para las enzimas que
lo transcriben a ARN, lo que permite que se use la información genética que contiene (se
exprese).
En forma suelta o compacta, las cadenas de ADN de los cromosomas están unidas a
proteínas estructurales, entre ellas una familia de proteínas llamadas histonas. Estas
proteínas asociadas al ADN lo organizan y compactan para que pueda caber en el núcleo, y
también ayudan a determinar que genes están activos o inactivos. El complejo formado por
el ADN y sus proteínas estructurales de soporte se denomina cromatina.
Los ribosomas son los responsables de la
síntesis de proteínas. Un ribosoma está
conformado por ARN y proteínas, cada
ribosoma consiste de dos complejos
separados, conocidos como subunidades
grande y pequeña.
La subunidad grande se encuentra encima
de la pequeña, con una cadena de ARN
comprimida entre ambas.
En los eucariontes, los ribosomas obtienen
sus órdenes para sintetizar proteínas del
núcleo, donde se transcriben segmentos del
ADN (genes) para producir ARN mensajero (ARNm). Un ARNm viaja hacia el ribosoma y
este usa la información del transcrito para sintetizar una proteína con una secuencia de
aminoácidos específica, lo cual, es conocido como traducción. Los procariontes carecen de
núcleo, por lo que sus ARNm se transcriben en el citoplasma y pueden ser traducidos de
manera inmediata por los ribosomas.
Los ribosomas eucariontes pueden estar libres flotando en el citoplasma o adheridos al
retículo endoplásmico o a la parte exterior de la envoltura nuclear. (El retículo endoplásmico
con ribosomas adheridos se conoce como retículo endoplásmico rugoso).
Las células eucariontes que se especializan en la producción de proteínas tienen números
particularmente grandes de ribosomas.
El sistema endomembranoso es un grupo de membranas y organelos en las células
eucariontes que trabajan en conjunto para modificar, empacar y transportar lípidos y
proteínas. Incluye una variedad de organelos, como la envoltura nuclear y los lisosomas, el
retículo endoplasmático y el aparato de golgi. Así mismo, la membrana plasmática también
es parte del sistema endomembranoso.
El retículo
endoplasmático
(RE) desempeña
un papel clave en
la modificación de
proteínas y la
síntesis de lípidos.
Consta de una red
de túbulos
membranosos y
sacos aplanados. Los discos y los túbulos del RE son huecos y el espacio en su interior se
llama lumen.
El retículo endoplásmico rugoso (RER) obtiene su nombre de los ribosomas adheridos a
su superficie citoplasmática. A medida que los ribosomas sintetizan proteínas, las cadenas
proteicas recién formadas entran al lumen. Algunas de ellas ingresan completamente al RE
y flotan en el interior, mientras que otras se anclan a la membrana.
Dentro del RE, las proteínas se pliegan y sufren modificaciones, tales como la adición de
cadenas laterales de carbohidratos. Estas proteínas modificadas se incorporarán a las
membranas de la célula, ya sea del RE o de otros organelos, o serán secretadas por la
célula.
Si las proteínas modificadas no están destinadas a permanecer en el RE serán
empaquetadas en vesículas, que serán enviadas al aparato de golgi. El RER también
fabrica fosfolípidos para otras membranas celulares, que se transportan cuando se forma la
vesícula.
El retículo endoplasmático liso (REL) es una continuación del RER, pero tiene pocos o
ningún ribosoma sobre su superficie citoplasmática. Cumple ciertas funciones como:
- La síntesis de carbohidratos, lípidos y hormonas esteroideas
- La desintoxicación de medicamentos y venenos
- El almacenamiento de iones calcio.
En el aparato de golgi se
clasifican, empacan y
etiquetan los lípidos y
proteínas en las vesículas de
transporte para que lleguen
al lugar correcto.
El lado receptor se llama cis
y el lado opuesto trans. Las
vesículas de transporte que
provienen del RE, viajan a la
cara cis, se fusionan con ella
y vacían su contenido en el
lumen del aparato de Golgi.
A medida que las proteínas y
lípidos viajan a través del
aparato de golgi, pueden
sufrir modificaciones
adicionales. Se pueden
agregar o eliminar cadenas
cortas de azúcares o agregar
grupos fosfato a manera de
etiqueta.
Finalmente, las proteínas
modificadas se clasifican y
se empacan en vesículas
que brotan del lado trans.
El lisosoma es un organelo que
contiene enzimas digestivas y funciona
como la instalación de reciclaje de los
organelos de una célula animal. Son
parte del sistema endomembranoso y
algunas vesículas que abandonan el
aparato de golgi están destinadas al
lisosoma.
También, pueden digerir partículas
extrañas que ingresan a la célula desde
el exterior.
La sección invaginada, con el patógeno
adentro, se desprende de la membrana
plasmática para formar una estructura llamada fagosoma. El fagosoma luego se fusiona con
un lisosoma y forma un compartimento combinado en el que las enzimas digestivas
destruyen al patógeno.
Las vacuolas únicamente se encuentran en las células vegetales. La gran vacuola central
almacena agua y desperdicios, aisla materiales peligrosos, y contiene enzimas que pueden
descomponer macromoléculas y componentes celulares como las de un lisosoma. También
tienen un papel en el equilibrio osmótico y se pueden usar para almacenar compuestos
como toxinas y pigmentos.
El peroxisoma contiene enzimas implicadas en las reacciones de oxidación, que producen
peróxido de hidrógeno como subproducto. Las enzimas rompen los ácidos grasos y
aminoácidos, y también eliminan la toxicidad de algunas sustancias que entran al cuerpo.
Los peroxisomas no son parte del sistema endomembranoso
Los cloroplastos solo se
encuentran en plantas y
algas fotosintéticas. Su
función principal es llevar a
cabo la fotosíntesis. Son
organelos en forma de
disco que se encuentran
en el citosol de la célula.
Tienen membranas
internas y externas con un
espacio intermembranoso
entre ellas. Contienen
discos membranosos
conocidos como tilacoides,
que están acomodados en
pilas interconectadas
llamadas granas.
La membrana de un tilacoide tiene complejos que capturan la luz entre los que se
encuentran la clorofila, el pigmento que le da a las plantas su color verde. Los tilacoides son
huecos y el espacio dentro del disco se conoce como espacio del tilacoide o lumen,
mientras que el líquido alrededor de los tilacoides se llama estroma.
Las mitocondrias son también conocidas
como centrales energéticas o fábricas de
energía de la célula. Su función es producir
un suministro constante de ATP. Al proceso
de producir ATP a partir de las moléculasde
combustible como los azúcares se le llama
respiración celular y muchos de sus pasos
suceden dentro de las mitocondrias.
Las mitocondrias están suspendidas en el
citosol gelatinoso de la célula. Tienen forma
ovalada y dos membranas: una externa, que rodea todo el organelo, y una interna con
muchos pliegues hacia el interior llamados crestas que aumentan la superficie.
El espacio entre las membranas se conoce como espacio intermembranoso, y el
compartimento encerrado por la membrana interna se llama matriz mitocondrial, la cual,
contiene el ADN mitocondrial y ribosomas.
Las células musculares requieren de grandes cantidades de energía y mitocondrias,
mientras que los glóbulos rojos carecen de mitocondrias.
El citoesqueleto da soporte a la membrana plasmática y ayuda a posicionar correctamente
los orgánulos, proporciona rieles para el transporte de vesícula y (en muchos tipos de
células), permite que se desplace.
En eucariontes hay tres tipos de fibras de proteína en el citoesqueleto:
- Microfilamentos
- Filamentos intermedios
- Microtúbulos
Los microfilamentos son los más delgados, están compuestos de muchos monómeros
unidos de actina, combinados en una estructura que se asemeja a una doble hélice.
También son conocidos como filamentos de actina.
Sirven como rieles para el movimiento de miosina, como tiene relación con la miosina, la
actina está implicada en muchas funciones celulares que requieren movimiento.
Los filamentos intermedios están hechos de muchas cadenas de proteínas fibrosas
entretejidas.
Están compuestos de queratina. Están especializados para soportar la tensión y entre sus
funciones se encuentran mantener la forma de la célula y anclar el núcleo y otros organelos
en su lugar.
Los microtúbulos están hechos de proteínas tubulinas organizadas para formar un tubo
hueco.
Ayudan a que la célula resista las fuerzas de compresión.
Los microtúbulos también son componentes clave de otras tres estructuras más
especializadas de las células eucariontes: flagelos, cilios y centrosomas.
Los flagelos son utilizados para que la célula se desplace, si una célula los tiene,
generalmente es uno o unos cuantos.
Los cilios móviles son similares, pero más cortos y numerosos.
La mayoría de los flagelos y cilios móviles tienen 9 pares de microtúbulos organizados
formando un círculo, con un par adicional de microtúbulos al centro del anillo, lo que se
conoce como arreglo 9+2.
La mayoría de las células animales secretan materiales hacia el espacio extracelular, lo que
crea una compleja red de proteínas y carbohidratos llamada matriz extracelular (MEC). El
componente principal de la MEC es el colágeno. Una vez secretados fuera de la célula, los
colágenos forman largas fibras llamadas fibrillas de colágeno.
En la matriz extracelular, las fibras de colágeno se entretejen con una clase de
proteoglicanos que tienen carbohidratos unidos a ellos.
La MEC está conectada directamente con las células a las que rodea. Algunos de los
conectores clave son proteínas llamadas integrinas, las cuales están incrustadas en la
membrana plasmática. Las proteínas en la MEC, como las moléculas de fibronectina,
pueden actuar como puentes entre las integrinas y otras proteínas de la matriz extracelular
como el colágeno. En la parte interna de la membrana, las integrinas están unidas al
citoesqueleto.
Las integrinas anclan a la célula a la MEC y también perciben el entorno, pueden detectar
señales químicas y mecánicas provenientes de la MEC y disparar vías de señalización
como respuesta.
Aunque las plantas no producen colágeno tienen su propia estructura de soporte
extracelular. La pared celular es una cubierta rígida que rodea a la célula, la protege y da
forma y soporte.
La principal molécula orgánica de la pared celular vegetal es la celulosa, un polisacárido
compuesto de unidades de glucosa. La celulosa forma fibras llamadas microfibrillas. Otros
polisacáridos que se pueden encontrar en la pared celular son la hemicelulosa y la pectina.
La laminilla media, es una capa pegajosa que ayuda a mantener unidas las paredes
celulares de células vegetales adyacentes.
Las células vegetales poseen uniones especializadas llamadas plasmodesmos en la pared
celular que permiten el intercambio citoplasmático directo entre dos células.
Funcionalmente, las uniones en hendidura de las células animales se parecen mucho a
los plasmodesmos de las células vegetales, pero estructuralmente son muy diferentes.
En los vertebrados, estas uniones se forman cuando un conjunto de 6 proteínas de la
membrana, llamadas conexinas, forman una estructura alargada llamada conexón.
Cuando los poros de los conexones de dos células adyacentes se alinean, se forma un
canal entre ellas. Los invertebrados forman uniones similares, pero usan un conjunto de
proteínas diferentes llamadas inexinas.
No todas las uniones entre las células forman conexiones citoplasmáticas. Las uniones
estrechas crean un sello a prueba de agua entre dos células animales adyacentes.
Donde hay una unión estrecha, las células se mantienen unidas firmemente por muchos
grupos individuales de proteínas de unión estrecha conocidas como claudinas, cada uno
de los cuales interactúa con un grupo compañero en la membrana plasmática opuesta.
El propósito de las uniones estrechas es evitar que el agua escape entre las células, lo que
permite que una capa de células (como las que recubren un órgano) actúe como una
barrera impermeable.
También las células animales tienen uniones llamadas desmosomas, que actúan como
puntos de soldadura entre células epiteliales adyacentes.
Las cadherinas se encuentran en las membranas de ambas células e interactúan en el
espacio entre ellas, y las mantiene unidas. Dentro de la célula, las cadherinas se unen a
una estructura llamada placa citoplasmática, la cual se conecta con los filamentos
intermedios y ayuda a anclar la unión.
Los desmosomas unen a las células adyacentes, lo que asegura que las células de órganos
que se estiran, se mantengan conectadas en una hoja continua.
Ciclo celular
Cuando una célula del cuerpo se divide, transmitirá una copia de su ADN a cada una de sus
células hijas.
El ADN es una larga cadena de nucleótidos que vienen en 4 tipos diferentes (A, T, C y G), y
lleva la información organizada en genes. Los genes proporcionan instrucciones para hacer
proteínas.
El conjunto de ADN de una célula se llama genoma.
Cromatina
El ADN se asocia a proteínas especializadas que lo organizan y le dan estructura. En
eucariontes, estas proteínas incluyen a las histonas, un grupo de proteínas básicas (con
carga +) que forman bobinas alrededor de las cuales el ADN (con carga -) se puede enrollar.
El complejo de ADN + histonas y otras proteínas estructurales se llama cromatina.
Durante la mayor parte de la vida de la célula, la cromatina está descondensada, lo que
significa que existe en cadenas largas y delgadas.
La cromatina también puede condensarse, la condensación se lleva a cabo cuando la célula
está a punto de dividirse.
Cuando la cromatina se condensa, se puede observar que el ADN eucarionte no es solo
una cadena larga, sino que además está dividido en pedazos lineales llamados
cromosomas.
Cromosomas
Los seres humanos son diploides (2n), lo que significa que la mayor parte de sus
cromosomas vienen en juegos conocidos como pares homólogos. Los 46 cromosomas de
una célula humana están organizados en 23 pares y los dos miembros de cada par se dice
que son homólogos uno del otro.
Los espermas y óvulos, son haploides (n).
Los 44 cromosomas no sexuales en humanos se llaman autosomas.
Cromosomas y división celular.
A medida que una célula se prepara para dividirse, debe hacer una copia de cada uno de
sus cromosomas. Las dos copias de un cromosoma se llaman cromátidas hermanas.
Estas son idénticas y están unidas una con la otra por proteínas llamadas cohesinas. La
unión entre las cromátidas hermanas es más fuerte en el centrómero, una región del ADN
que es importante para su separación durante fases posteriores de la división celular.
Mientraslas cromátidas hermanas están conectadas en el centrómero, se consideran como
un cromosoma. Sin embargo, tan pronto como se separan durante la división celular, cada
una se considera un cromosoma diferente.
Ciclo celular
El ciclo celular es un ciclo, porque al final de cada ronda las dos células hijas pueden iniciar
el mismo proceso exacto otra vez desde el inicio.
En las células eucariontes o células con un núcleo, las etapas del ciclo celular se dividen en
dos fases importantes: la interfase y la fase mitótica (M).
- Durante la interfase, la célula crece y hace una copia de su ADN.
- Durante la fase mitótica (M), la célula separa su ADN en dos grupos y divide su
citoplasma para formar dos nuevas células.
Interfase
- Fase G1. La célula crece físicamente, copia los organelos y hace componentes
moleculares que necesitará en etapas posteriores.
- Fase S. La célula sintetiza una copia completa del ADN en su núcleo. También
duplica una estructura de organización de microtúbulos llamada centrosoma. Los
centrosomas ayudan a separar el ADN durante la fase M.
- Fase G2. Durante la fase del segundo intervalo, la célula crece más, hace proteínas
y organelos, comienza a reorganizar su contenido en preparación para la mitosis. La
fase G2 termina cuando la mitosis comienza.
Mitosis
Una célula madre se divide para producir dos nuevas células que son genéticamente
idénticas entre sí.
Fases
Consiste en 4 fases básicas:
- Profase.
- Profase temprana → la célula comienza a deshacer algunas estructuras y
construir otras, y así prepara el escenario para la división de los
cromosomas.
- Profase tardía → el huso mitótico comienza a capturar y a organizar los
cromosomas.
- Metafase → el huso ha capturado todos los cromosomas y los ha alineado en el
centro de la célula.
- Anafase → Las cromátidas hermanas se separan una de la otra y son jaladas hacia
los polos opuestos de la célula.
- Telofase → La célula casi ha terminado de dividirse y comienza a restablecer sus
estructuras normales mientras ocurre la citocinesis.
Fisión binaria.
Es el proceso que las bacterias utilizan para realizar la división celular.
Las células bacterianas generalmente tienen un solo cromosoma circular y siempre carecen
de núcleo. Sin embargo, el cromosoma bacteriano se encuentra en una región
especializada de la célula llamada nucleoide.
Las enzimas de replicación comienzan a copiar el ADN en un punto en el cromosoma
llamado origen de replicación. El origen es la primera parte que se copiará del ADN. A
medida que la replicación continúa, los dos orígenes se mueven hacia los extremos
opuestos de la célula y tiran del resto del cromosoma junto con ellos.
Meiosis
La meiosis solo se utiliza con un propósito en el cuerpo humano: la producción de gametos
o células sexuales (espermas y óvulos).
Los pares homólogos se separan durante una primera ronda de división celular, llamada
meiosis I. Las cromátidas hermanas se separan durante una segunda ronda, llamada
meiosis II:
Meiosis I.
- Profase I → Los cromosomas comienzan a condensarse y a formar pares. Cada
cromosoma se alinea cuidadosamente con su pareja homóloga de modo que los dos
se emparejan en posiciones correspondientes a todo su largo.
- Metafase I → Los pares homólogos se alinean en la placa metafásica para la
separación.
- Anafase I → Los homólogos son separados y se mueven a los extremos opuestos
de la célula. Las cromátidas hermanas de cada cromosoma permanecen unidas una
con la otra y no se separan.
- Telofase I → Los cromosomas llegan a polos opuestos de la célula. La citocinesis
por lo general se produce al mismo tiempo que la telofase I y forma dos células hijas
haploides.
Meiosis II
Las células se mueven de la meiosis I a la II sin copiar su ADN.
- Profase II → los cromosomas se condensan y la envoltura nuclear se rompe. Los
centrosomas se separan, el huso se forma entre ellos y los microtúbulos del huso
comienzan a capturar los cromosomas.
- Metafase II → Los cromosomas se alinean individualmente a lo largo de la placa
metafásica.
- Anafase II → Las cromátidas hermanas se separan y son arrastradas hacia polos
opuestos de la célula.
- 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.
Puntos de control en la mitosis
El punto de control G1 es el punto principal de decisión para una célula, es decir, el punto
principal en el que debe elegir si se divide o no. Si una célula no obtiene las señales de
aprobación que necesita en el punto de control G1, puede salir del ciclo celular y entrar a un
estado de reposo llamado fase G0.
En el punto de control G2 la célula comprueba la integridad del ADN y la replicación del
ADN.
El punto de control M también conocido como punto de control del huso es aquel en el que
la célula examina si todas las cromátidas hermanas están unidas correctamente a los
microtúbulos del huso.
Transporte a través de membrana
La ósmosis es el movimiento neto de agua a través de una membrana semipermeable
desde una zona de baja concentración de solutos hacia otra de mayor concentración.
En la difusión, las moléculas se mueven desde una región de mayor concentración hacia
otra de menor concentración. Cuando una sustancia está en forma líquida o gaseosa, sus
moléculas estarán en constante movimiento aleatorio, rebotan o se deslizan unas alrededor
de otras.
Mientras más soluto contenga el agua, menos apta será para atravesar una membrana en
un compartimento adyacente.
Osmolaridad
Describe la concentración total de los solutos en la solución. Una solución con osmolaridad
baja tiene pocas partículas de soluto por litro de solución, mientras que una solución con
alta osmolaridad tiene muchas partículas de soluto por litro de solución.
Si una célula se coloca en una solución hipertónica, habrá un flujo neto de agua fuera de la
célula y ésta perderá volumen. Una solución será hipertónica para una célula si su
concentración de solutos es mayor que la del interior de la célula, y los solutos no pueden
atravesar la membrana.
Si una célula se coloca en una solución hipotónica, habrá un flujo neto de agua hacia
dentro de la célula, y ésta aumentará su volumen. Si la concentración de solutos fuera de la
célula es menor que la del interior de la célula, y los solutos no pueden atravesar la
membrana, entonces esa solución es hipotónica con respecto a la célula.
Si una célula se coloca en una solución isotónica, no habrá un flujo neto de agua hacia
dentro o fuera de la célula, y el volumen de la célula seguirá igual. Si la concentración de
solutos dentro de la célula es igual al que hay dentro de la célula, y los solutos no pueden
atravesar la membrana, entonces esa solución es isotónica con respecto a la célula.
Difusión y transporte pasivo
Las formas más simples de transporte a través de una membrana son pasivas.
El transporte pasivo no requiere ningún gasto energético por parte de la célula, y consiste
en la difusión de una sustancia a través de una membrana a favor de su gradiente de
concentración. Un gradiente de concentración es solo una región del espacio a través de
la cual cambia la concentración de sustancias, las cuales se moverán de manera natural por
sus gradientes de un área de mayor concentración a otra de menor concentración.
Algunas moléculas pueden moverse por sus gradientes de concentración atravesando
directamente la parte lipídica de la membrana
https://es.khanacademy.org/science/biology/membranes-and-transport/passive-transport/a/di
ffusion-and-passive-transport?modal=1
https://es.khanacademy.org/science/biology/x324d1dcc:more-about-membranes
https://es.khanacademy.org/science/biology/cellular-respiration-and-fermentation
https://es.khanacademy.org/science/biology/membranes-and-transport/passive-transport/a/diffusion-and-passive-transport?modal=1
https://es.khanacademy.org/science/biology/membranes-and-transport/passive-transport/a/diffusion-and-passive-transport?modal=1https://es.khanacademy.org/science/biology/x324d1dcc:more-about-membranes
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https://es.khanacademy.org/science/biology/photosynthesis-in-plants
Glucólisis → La glucosa se convierte en dos moléculas de piruvato< Se genera ATP y
NADH.
Oxidación del piruvato → Cada piruvato de la glucólisis viaja a la matriz mitocondrial, en
donde se convierte enacetil-CoA. Se libera CO2 y se obtiene NADH.
Ciclo de krebs (o ácido cítrico) → El acetil-CoA se combina con una molécula de cuatro
carbonos y atraviesa un ciclo de reacciones para finalmente regenerar la molécula inicial de
cuatro carbonos. Se genera ATP, NADH y FADH2, se libera CO2
Fosforilación oxidativa → El NADH y FADH2 depositan sus electrones en la cadena de
transporte de electrones y regresan a NAD+ y FAD. El movimiento de los e- por la cadena
libera energía que se utiliza para bombear protones fuera de la matriz y formar un gradiente.
Los protones fluyen de regreso hacia la matriz, a través de una enzima llamada ATP
sintasa, para generar ATP. Al final de la cadena de transporte de electrones, el oxígeno
recibe los electrones y recoge protones del medio para formar agua.
Muerte celular
Bi�m��écu���
2.1 Grupos funcionales
2.2 Enlaces químicos
2.3 Agua
2.4 Nutrientes
Car����d�a��s
3.1 Generalidades
3.2 Clasificación
3.3 Estructura
3.4 Funciones
3.5 Metabolismo
3.6 Digestión y absorción de carbohidratos
Lípi���
4.1 Generalidades
4.2 Clasificación
4.3 Estructura
4.4 Funciones
4.5 Metabolismo
4.6 Digestión y absorción de los lípidos
4.7 Importancia y significado clínico
Pro��ína�
https://es.khanacademy.org/science/biology/photosynthesis-in-plants
5.1 Generalidades
5.2 Clasificación
5.3 Estructura
5.4 Funciones
5.5 Metabolismo
5.6 Enzimas
5.7 Digestión y absorción de proteínas
5.8 Importancia y significado clínico
Áci��� nu����co�
6.1 Generalidades
6.2 Clasificación
6.3 Estructura
6.4 Funciones
6.5 Metabolismo
6.6 Importancia y significado clínico