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BIOLOGIA CELULAR III UNIDAD ACADEMICA. CICLO LECTIVO 2020 SEMINARIO Nº 1 ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL Y MOLECULAR DE LA CÉLULA La BIOLOGIA CELULAR Y LA BIOLOGÍA MOLECULAR estudian el plan de organización único, básico o común de los organismos vivos a nivel celular, sub-celular y molecular, integrando el conocimiento de la estructura y localización de las diferentes moléculas con la organización y funciones celulares. Teoría Celular (Hooke 1655, Schleiden y Schwan 1838/39) Postula 4 principios 1. Las células son las unidades morfológicas y fisiológicas de todos los organismos vivientes. 2. Las propiedades de un organismo determinado dependen de las propiedades de sus células individuales. 3. Las células sólo se originan de otras células. La herencia de la información genética mantiene la continuidad. 4. La célula es la unidad más pequeña de la vida. Todos los organismos vivos están formados a partir de células. En los organismos multicelulares las células tienen forma, tamaño y estructuras variables. Sin embargo, cada una de esas células, comparten muchas propiedades. Diferentes tipos celulares. Figure 2-29 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) Figure 2-17 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) Componentes orgánicos de la célula. Estructura de los Hidratos de carbono. Ejemplo: glucosa DISACARIDOS Polisacáridos Estructura de los fosfolípidos. Ácidos Grasos Saturados e Insaturados. Colesterol Las Proteínas. Grupo Carboxilo Grupo Amino Cadena Lateral Aminoácido Péptido Monómero Polímero Aminoácidos Estructura Primaria de la Proteínas. Estructura Cuaternaria de las Proteínas. Acidos Nucléicos. 2 Puentes H 3 Puentes H Bases Nucleótido Estructura química del ADN ADN Y ARN NO CELULARES • Virus • Virioides • Priones • Plásmidos • Transposones CELULARES • PROCARIONTES – Moneras: bacterias, micoplasmas. – algas azules • EUCARIONTES: unicelulares y multicelulares – Protistas (amebas). – Hongos (mohos y hongos verdaderos). – Vegetales (algas V y R, biofitas, traqueofitas). – Animales (metazoarios). Clasificación de los organismos Las células procariontes. Formas y tamaños de algunas bacterias División por Fisión Binaria 2000-3000 genes 1 mm 3.4 x 106 pb Genes de resistencia a antibióticos. VECTORES Membrana Plasmática Proteínas de la cadena respiratoria y fosforilación oxidativa Algunas características de las bacterias Figua 1-28 Biología molecular de la célula, quinta edición (© Garland Science 2008 y Ediciones Omega 2010) Fotografía electrónica: célula procariota. Figura 1-27a Biología molecular de la célula, quinta edición (© Garland Science 2008 y Ediciones Omega 2010) Bacteriófagos Virus causantes de enfermedades en humanos Coronavirus (COVID-19). LA CÉLULA EUCARIONTE REINO ANIMAL. ORGANISMOS MULTICELULARES DISTINTOS TIPOS DE CELULAS EUCARIONTES EN TEJIDOS ANIMALES Membranas Biológicas Organización molecular de la membrana plasmática Membrana plasmática 7-10 nm Contactos célula-célula y célula MEC ORGANELAS U ORGANOIDES Son estructuras celulares estables con función determinada, rodeadas o no por membranas, que se encuentran en todos los tipos celulares en algún momento de su desarrollo. INCLUSIONES Constituyentes heterogéneos no esenciales, frecuentemente temporarios, como acúmulos de pigmentos y productos de desecho. El Sistema de Endomembranas. RER EL REG REG: Síntesis de proteínas de membrana y de exportación Ribosomas libres: Síntesis de proteínas citosólicas, nucleares. polisomas Ribosomas libres REL Síntesis de lípidos Detoxificación Movilización de glucosa Almacenamiento y liberación de Ca2 REL Aparato de Golgi Modificaciones postraduccionales de proteínas y lípidos (glicosilación, sulfatación, proteólisis) Distribución de las proteínas a sus localizaciones específicas (gránulos de secreción, membranas, lisosomas) Concentración de proteínas Lisosomas endosomas autofagosomas Peroxisosomas La Mitocondria La mitocondria • Ubicación citoplasmática • Diferentes formas y tamaños • Plasticidad • Organoide semiautónomo • Fisión binaria • Respiración aeróbica (Ciclo de Krebs y Fosforilación oxidativa) • Producción de ATP • Reservorio de Ca2 • Beta-oxidación de lípidos • Rol en el control de la sobrevida/apoptosis Peroxisoma Ribosomas Libres Citosol Lisosoma Golgi Mitocondria Retículo Endoplásmico Rugoso Núcleo Membrana Plasmática Retículo Endoplásmico Liso 15 M UNA CÉLULA POLARIZADA Propuesta inicial “Dogma central” de la biología molecular Actualizado Comuniación núcleo-citoplasma El grado de condensación de la cromatina en interfase. El nucléolo. El nucleosoma. Figure 4-33a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) Las Histonas. Ciclo celular M Mitósis y división celular S Fase de síntesisDuplicación de ADN G2 Gap 2 Preparación para la mitosis G1 Gap 1 Preparación para S G0/Gq Interfase Profase temprana Profase tardía Pro-metafase Metafase Anafase temprana Anafase tardía Telofase tardía ORGANELAS NO-MEMBRANOSAS CITOESQUELETO Característico de eucariontes Estructuras fibrilares de naturaleza proteíca Morfogénesis Mantiene la forma celular Organiza el citoplasma Distribuye los organoides Mantiene la carioteca Transporte intracelular Forma organoides estables (cilios, flagelos) Forma el huso mitótico Participa en la adhesión, motilidad y contracción celular Método directo Ag + Ac marcado Ag + Ac primario + Ac secundario marcado Método indirecto + Sistema Biotina-Avidina Amplificación de la señal Método indirecto INMUNOCITOQUÍMICA Inmuno-Cito/Histoquímica Inmuno-Fluorescencia Resumen de los pasos de la técnica. KI67 HER2 RPRE Panel de marcadores analizados mediante IHQ en toda biopsia de Ca de mama. RE: Receptor de Estrógeno RP: Receptor de Progesterona. Ki-67: Indice de Proliferación. Her2: Factor de crecimiento epidérmico-2 HeLa Cell Culture Differential Interference Contrast Phase contrast microscopy Laser Confocal Microscopy Microscopía. Optica de luz convencional Electrónica de Transmisión Electrónica de Barrido Microscopía óptica y electrónica Diferencias entre procariontes y eucariontes I Procariontes Eucariontes Organismos bacterias, algas azules protistas, hongos, vegetales, animales Tamaño celular 1-10 um 10-100 um Metabolismo anaeróbico/aeróbico aeróbico Organoides Pocos o ninguno Núcleo, mitocondria, cloroplastos, endomembranas Pared celular SI Células Vegetales: SI Células Animales: NO ADN Circular, en el cito- plasma. ADN de gran longitud, asociado a proteínas, org. en cromosomas, limitado por env. nuclear Diferencias entre procariontes y eucariontes II Procariontes Eucariontes ARN y Proteínas Ambos tipos de moléculas se sintetizan en el mismo compartimiento Los ARNs se sintetizan y procesan en el núcleo; las proteínas se sintetizan en el citoplasma. Citoplasma No poseen citoesqueleto. No hay flujo citoplasmático, endocitosis ni exocitosis Poseen un complejo citoesqueleto formado por proteínas. Hay flujo citoplasmático, endocitosis y exocitosis. División celular Fisión binaria (1 división cada 20 min) Mitosis o meiosis Organización Principalmente unicelular Principalmente multicelular. Diferenciación y especialización. Formación de tejidos. Matriz extracelular.
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