RESUMEN BIOLOGÍA CELULAR

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---- EVOLUCIÓN -------------------------------------------------------------------------------------------------
DEFINICIÓN:SON CAMBIOS QUE SE DAN EN UNA POBLACIÓN DE SERES VIVOS EN UN
PERIODO DE TIEMPO.
DEFINICIÓN POR PARTES :
“..POBLACIÓN DE SERES VIVOS...”: CONJUNTO DE SERES VIVOS DE LA MISMA
ESPECIE QUE HABITAN EN UN LUGAR DETERMINADO.
“..CAMBIOS EN UN PERIODO DE TIEMPO…”: EN UNA POBLACIÓN DE SERES VIVOS HAY
CARACTERÍSTICAS QUE SE DIFERENCIAN ENTRE LOS INDIVIDUOS DE DICHA
POBLACIÓN Y ESO HACE QUE EN DOS MOMENTOS DIFERENTES ( NO IMPORTA LA
CAUSA ) LA POBLACIÓN HAYA CAMBIADO. ESE CAMBIO SE LO LLAMA EVOLUCIÓN.
/CONCEPTOS A TENER EN CUENTA/
ECOSISTEMA: CONJUNTO DE SERES VIVOS EN RELACIÓN CON EL AMBIENTE QUE
HABITAN.
CICLO DE VIDA : NACIMIENTO-ALIMENTACIÓN-CRECIMIENTO-REPRODUCCIÓN.
DESCENDENCIA: PARA QUE DOS INDIVIDUOS PUEDAN DEJAR DESCENDENCIA AMBOS
TIENEN QUE SER DE LA MISMA ESPECIE Y TIENEN QUE VIVIR EN EL MISMO AMBIENTE
Y AL MISMO TIEMPO. EXCEPCIÓN: DIFERENTE ESPECIE , YEGUA (HEMBRA)+ BURRO
(MACHO) = MULA (ESTÉRIL).
MECANISMOS DE LA EVOLUCIÓN. @bioqui_mica
(pueden cambiar la frecuencia génica de una población y conducir hacia un cambio
evolutivo).
SELECCIÓN NATURAL : PROCESO POR EL CUAL LOS PORTADORES DE CIERTA
CARACTERÍSTICA BENEFICIOSA TIENEN UNA SUPERVIVENCIA DIFERENCIAL CON
RESPECTO A LOS QUE NO LA TIENEN .
MUTACIÓN: ES UN CAMBIO QUE SE GENERA POR ERROR EN LA REPLICACIÓN DEL
CÓDIGO GENÉTICO.
-MUTACIÓN SOMÁTICA: SI LAS MUTACION SE PRODUCEN EN LAS CÉLULAS NO
REPRODUCTORAS . NO SE TRANSMITEN A LA DESCENDENCIA.
-MUTACIÓN GERMINALES: SI LAS MUTACIONES SE PRODUCEN EN CÉLULAS
REPRODUCTORAS COMO LOS ÓVULOS Y LOS ESPERMATOZOIDES . SI SE
TRANSMITEN A LA DESCENDENCIA.
FLUJO GÉNICO (MIGRACIÓN): SE DA CUANDO UNA POBLACIÓN ENTERA , O PARTE DE
ELLA , SE TRASLADA A OTRO SITIO EN DONDE YA EXISTEN INDIVIDUOS DE ESA MISMA
ESPECIE , PERO PERTENECIENTES A OTRA POBLACIÓN.
DERIVA GÉNICA: PROCESO QUE SE DA POR AZAR EN POBLACIONES CHICAS.
-CUELLO BOTELLA: PROCESO QUE GENERE UNA DISMINUCION DRASTICA Y
AZAROSA DE LA POBLACIÓN.
-EFECTO FUNDADOR: ES EL DESPLAZAMIENTO DE UNA POBLACIÓN HACIA
UN SITIO DESHABITADO POR LA ESPECIE.
MICROEVOLUCIÓN: ES LA EVOLUCIÓN A PEQUEÑA ESCALA , ES DECIR DENTRO DE
UNA ÚNICA POBLACIÓN.
ESPECIACIÓN: PROCESO POR EL CUAL SE GENERAN NUEVAS ESPECIES .
-ESPECIACIÓN POR DIVERGENCIA: OCURRE CUANDO DE UNA SOLA ESPECIE SE
GENERAN DOS ESPECIES HIJAS QUE COMPARTEN RASGOS SIMILARES A LA ESPECIE
MADRE.
*ALOPÁTRICA: LA ESPECIE COMPARTE UN MISMO ESPACIO GEOGRÁFICO , PERO
PUEDE ESTAR DIVIDIDA POR UNA BARRERA GEOGRÁFICA.
*PARAPÁTRICA: EXISTE UNA POBLACIÓN FRONTERIZA PERO NO ESTÁN SEPARADAS
POR NINGUNA BARRERA GEOGRÁFICA, SUFRIENDO DE UNA SELECCIÓN RIGUROSA.
*SIMPÁTRICA: ES CUANDO UNO DE LOS INDIVIDUOS DE LA POBLACIÓN ADQUIERE
ALGUNA PECULIARIDAD BIOLÓGICA QUE HACE SEPARAR A LA ESPECIE.
-ESPECIACIÓN INSTANTÁNEA O CUÁNTICA (REPENTINA): SE ESTABLECE EN FORMA
REPENTINA. PREVALECEN FUERZAS EVOLUTIVAS COMO LA DERIVA GÉNICA , QUE
RESTRINGEN LA EVOLUCIÓN ADAPTATIVA.
*PERIPÁTRICA: HACE REFERENCIA A LA FORMACIÓN DE NUEVAS ESPECIES A PARTIR
DE UN PEQUEÑO NÚMERO DE INDIVIDUOS QUE SE AISLÓ EN LA PERIFERIA DE ESTA
POBLACIÓN INICIAL.
*POLIPLOIDIA: FENÓMENO POR EL CUAL SE ORIGINAN CÉLULAS , TEJIDOS U
ORGANISMOS CON 3 O MÁS JUEGOS COMPLETOS DE CROMOSOMAS DE LA MISMA
O DISTINTAS ESPECIES O CON DOS O MÁS GENOMAS DE ESPECIES DISTINTAS.
MACROEVOLUCIÓN: CAMBIO EVOLUTIVO QUE OCURRE POR ENCIMA DEL NIVEL DE
LAS ESPECIES.
TEORÍAS EVOLUTIVAS:
*SEGÚN LOS GRIEGOS : “LOS SERES VIVOS EXISTEN DESDE SIEMPRE Y PUEDEN SER
ORGANIZADOS DE ACUERDO A UNA JERARQUÍA “ - ARISTÓTELES.
*ANTES DE DARWIN: “TODAS LAS ESPECIES DESCIENDEN DE OTRAS ESPECIES MÁS
PRIMITIVAS Y MENOS COMPLEJAS”- LAMARCK.
LAS TRANSFORMACIONES SE PRODUCÍAN GRACIAS A FACTORES COMO :
-LAS CONDICIONES DEL MEDIO AMBIENTE EN EL QUE SE DESARROLLA UN SER VIVO
VARÍAN A LO LARGO DEL TIEMPO; @bioqui_mica
-LOS CAMBIOS AMBIENTALES CREAN NUEVAS NECESIDADES QUE EXIGIRÁN A LOS
INDIVIDUOS LA MODIFICACIÓN DE SUS HÁBITOS O CONDUCTAS;
-SURGEN NUEVOS HÁBITOS QUE IRÍAN ACOMPAÑADOS DEL MAYOR O MENOR USO
DE DETERMINADOS ÓRGANOS , LO QUE PROVOCARÍA SU DESARROLLO O SU
ATROFIA. ASÍ LOS INDIVIDUOS SE MODIFICAN;
-ESTAS MODIFICACIONES , INDUCIDAS POR EL AMBIENTE, SERÍAN TRANSMITIDAS A LA
DESCENDENCIA. CON EL TIEMPO , TODOS LOS INDIVIDUOS HABRÍAN CAMBIADO , LA
ESPECIE SE HABRÍA TRANSFORMADO.
*DARWIN: “LAS VARIACIONES HEREDITARIAS PRESENTES EN CADA POBLACIÓN
APARECEN AL AZAR . ESTOS CAMBIOS OTORGAN A SUS PORTADORES VENTAJAS O
DESVENTAJAS QUE MODIFICAN SUS PROBABILIDADES DE REPRODUCCIÓN Y
SUPERVIVENCIA”.
(SELECCIÓN NATURAL) SEGÚN DARWIN :
-LOS ORGANISMOS PROVIENEN DE OTROS SIMILARES A ELLOS ;
-EL NÚMERO DE INDIVIDUOS QUE SOBREVIVEN Y SE REPRODUCEN EN CADA
GENERACIÓN ES MENOR QUE EL NÚMERO INICIAL DE DESCENDIENTES , Y DEPENDE
DE LA INTERACCIÓN DE LAS VARIACIONES INDIVIDUALES HEREDABLES CON EL
AMBIENTE.
-EN TODAS LAS POBLACIONES EXISTEN VARIACIONES ENTRE LOS INDIVIDUOS Y
ALGUNOS DE ELLOS SON HEREDABLES.
*DESPUÉS DE DARWIN : TEORÍA SINTÉTICA: esta teoría intenta relacionar la Teoría de
la evolución con la paleontología ( registros fósiles ) , la sistemática ( clasificación de
las especies- filogenia) y la genética ( recombinación de alelos y mutaciones).
-----GENERALIDADES DE LOS FENÓMENOS BIOLÓGICOS-----------------------------
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA:
(siglo xix) aparece la biología como ciencia que estudia a los seres vivos.
(mediados del siglo xix) Darwin publica “ el origen de las especies “ - no pudo
explicar los fenómenos de la herencia.
(1822-1884) Mendel - fundador de la genética clásica.
(1855) Schleiden , Schwann y Virchow formularon la Teoría celular.
-Todos los seres vivos están formados por uno o más células;
-El funcionamiento de un organismo es el resultado de la interaccion entre
celulas que lo componen;
-Las células se originan de otras células ;
-Las células contienen información hereditaria .
(1822-1895) Pasteur postuló la teoría de los gérmenes de la enfermedad.
(1843-1910) Robert Koch identificó a la bacteria que provoca la tuberculosis.
(1928) Alexander Fleming descubre los antibióticos con la penicilina.
(1944) grupo de científicos trabajaron con la bacteria que causa neumonía y
demostraron que el ADN formaba parte de los cromosomas y que las
características genéticas se transmitían a través de él.
(1953) F.Crick y J.Watson propusieron un modelo molecular del ADN - doble
hélice. @bioqui_mica
(1960) se descubre el código genético universal .
(1973) H.Boyer y S.Cohen introducen en una bacteria ADN de sapo - esto da
inicio a la tecnica de clonacion de genes.
CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS:
1) TODOS LOS SERES VIVOS ESTÁN FORMADOS POR UNA CÉLULA (
unicelular o pluricelular)
2) SON SISTEMAS MUY ORGANIZADOS Y COMPLEJOS;
3) METABOLISMO : conjunto de reacciones químicas y transformaciones
de energía . catabolismo (degradación de moléculas ) o anabolismo (
construcción de moléculas);
4) SISTEMAS ABIERTOS: intercambian materia y energía con el medio
externo ;
5) HOMEOSTASIS : medio interno constante y se diferencia de la
temperatura corporal . ejemplo : la transpiración ;
6) IRRITABILIDAD: capacidad de reaccionar y responder a estímulos o
señales internas u externa;
7) REPRODUCCIÓN : dejar descendientes con características morfologicas
y fisiologicas similares ;
8) CRECIMIENTO Y DESARROLLO : crecen luego de la división celular ;
9) EVOLUCIONAN Y SE ADAPTAN ;
10) AUTOPOYESIS: capacidad de generar sus propios componentes a partir
de los componentes que lo produjeron. ejemplo: el ADN que contiene
información para la síntesis de proteínas y estas proteínas a su vez
intervienen en la síntesis de ADN.
ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA :
(MATERIA INERTE)
1)NIVEL SUB ATÓMICO (protones, electrones y neutrones)
2)ÁTOMOS (hidrógeno,carbono,nitrógeno)
3)MOLÉCULAS SIMPLES (h2o , co2,nh3)
4)MACROMOLÉCULA ( hidratos de carbono , proteínas , ácidos nucleicos ,
lípidos )
5)SUBCELULAR (organelas: golgi, mitocondria
,vacuolas,ribosomas,cloroplastos,RE y virus)(MATERIA VIVA E INDIVIDUO)
6)NIVEL CELULAR (eucariota: neurona , glóbulo rojo / procariota : bacterias )
7)TEJIDOS: (tejido nervioso , tejido sanguíneo )
8)ÓRGANOS: ( cerebro, hueso , corazón , hígado )
9) SISTEMA : ( circulatorio , digestivo )
(MATERIA VIVA)
10) INDIVIDUO
11) POBLACION
12) COMUNIDAD
13) ECOSISTEMA
14) BIOSFERA @bioqui_mica
MATERIA ( todo lo que ocupa lugar en el espacio ) → ÁTOMOS ( pequeña
porción invisible de materia ) → MOLÉCULA ( unión de 2 o mas atomos ).
LA DIVERSIDAD DE LOS SERES VIVOS :
BIODIVERSIDAD: es el número de diferentes especies que conviven en un
determinado hábitat (laguna , bosque,desierto , etc). el concepto de
biodiversidad está profundamente ligado al concepto de ecosistema.
DINÁMICA DE LA BIODIVERSIDAD: la biodiversidad de un ecosistema puede
sufrir variaciones a lo largo del tiempo. Estas variaciones pueden darse por
ejemplo , a través de la extinción de especies lo cual trae conlleva a una
disminución en la biodiversidad , o a través de la especiación ( proceso que
origina nuevas especies a partir de especies antecesoras) , lo cual conlleva a
un aumento de la biodiversidad.
CLASIFICACIÓN DE LA BIODIVERSIDAD: REINOS ..
MONERA: UNICELULARES, PROCARIOTAS ,AUTÓTROFOS/HETERÓTROFOS
,PARED CELULAR CONSTITUIDA POR PEPTIDOGLICANO,ADN CIRCULAR,
ENERGÍA QUÍMICA/LUMÍNICA (SOL) , REPRODUCCION ASEXUAL , MOVILIDAD
SI/NO .EJEMPLO: BACTERIAS Y ALGAS AZULES.
PROTISTA: EUCARIOTAS , UNICELULARES, AUTÓTROFOS/HETERÓTROFOS , SIN
PARED CELULAR, ADN LINEAL , ENERGÍA QUÍMICA/LUMÍNICA , REPRODUCCIÓN
SEXUAL/ASEXUAL, MOVILIDAD SI/NO . EJEMPLO: PROTOZOOS.
FUNGI : EUCARIOTAS , UNICELULAR/PLURICELULAR , HETERÓTROFOS, PARED
CELULAR CONSTITUIDO POR QUITINA, ADN LINEAL , UTILIZAN ENERGÍA
QUÍMICA , REPRODUCCIÓN SEXUAL/ASEXUAL , MOVILIDAD NO .EJEMPLO:
MOHOS , HONGOS.
VEGETALES:EUCARIOTA, PLURICELULAR,AUTÓTROFOS, PARED CELULAR
CONSTITUIDO POR CELULOSA, ADN LINEAL , ENERGÍA LUMÍNICA ,
REPRODUCCIÓN SEXUAL / ASEXUAL , MOVILIDAD NO .EJEMPLOS: ALGAS
VERDES, ALGAS ROJAS, ALGAS PARDAS.
ANIMAL: EUCARIOTA,PLURICELULAR,HETERÓTROFA,NO TIENEN PARED
CELULAR.ADN LINEAL , ENERGÍA QUÍMICA , REPRODUCCIÓN SEXUAL ,
MOVILIDAD SI EJEMPLOS: METAZOOS.
*CADA REINO SE SUBDIVIDE EN GRUPOS MÁS PEQUEÑOS LLAMADOS
TAXONES , QUE EN EL CASO DEL REINO ANIMAL SE DENOMINA FILUM.
DOMINIO-REINOS-REINO
ANIMAL-FILUM-CLASE-ORDEN-FAMILIA-GENERO-ESPECIE.
---BIOMOLECULAS-----------------------------------------------------------------------------
La materia está formada por un conjunto de elementos químicos , se
clasifican en : -ORGÁNICOS: PROTEÍNAS, HIDRATOS DE CARBONO, LÍPIDOS Y
ÁCIDOS NUCLEICOS.
-INORGÁNICOS: AGUA Y MINERALES.
Para la formación de las biomoléculas se necesitan de uniones químicas entre
los átomos (CHONPS).
concepto de unión química: es una fuerza de atracción electrostática que
mantiene unidos a los átomos. Una de las características de una unión
química es su FUERZA. La formación espontánea de una unión entre 2 átomos
siempre involucra la liberación de parte de la energía interna de los átomos
constituyentes. Cuanto mayor es la energía que se libera , mayor es la fuerza
de la unión.
tipos de uniones químicas: @bioqui_mica
(UNIONES INTERATÓMICAS)
*unión covalente:(no metal + no metal) se forma cuando dos átomos
comparten uno o más pares de electrones, para alcanzar cada uno de ellos la
configuración electrónica más estable. Cuando dos átomos comparten un par
de electrones , se establece un enlace covalente simple ; si comparten dos
pares , el enlace es covalente doble ; y si comparten tres pares , será triple.
Algunas características que presentan los compuestos covalentes son:
*Presentar bajos puntos de fusión y ebullición
*Ser insolubles en solventes polares como el agua y el alcohol.
*Ser solubles en ciertos solventes orgánicos
*No formar iones
*unión iónica: (metal+no metal)se forman como resultado de la atracción entre
iones de carga opuesta.Los iones se forman cuando ganan ( aniones) o
pierden ( cationes) electrones para alcanzar la configuración electrónica más
estable. La fuerza del enlace iónico depende del medio en el cual se
encuentra el par cargado . Cuanto más polar es el medio , más débil es la
unión.
Las propiedades que distinguen a los compuestos iónicos son:
*Tener puntos de fusión y ebullición elevados.
*Ser solubles en solventes polares como el agua.
*Forman estructuras de redes cristalinas duras.
*Presentan alta conductividad eléctrica en soluciones acuosas por ser iones.
*unión metálica: ( metal + metal) se establece entre átomos iguales del mismo
metal. son excelentes conductores de la electricidad y tienen cierto brillo.
Propiedades:
*Suelen ser sólidos a temperatura ambiente.
*Tienen puntos de fusión y ebullición muy variados (aunque suelen ser más bien
altos).
*Las conductividades térmicas y eléctricas son muy elevadas.
*Presentan brillo metálico.
*Son muy solubles en estado fundido en otros metales formando aleaciones.
*Son dúctiles y maleables (no frágiles).
(UNIONES INTERMOLECULARES) son más débiles que las uniones
interatómicas. -DÉBILES: participan en el reconocimiento de los componentes
celulares ( ejemplo: interacción enzima-sustrato) y en la formación de
organelas ( ejemplo: membranas). tipos:
-LAS FUERZAS DE VAN DER WAALS O DIPOLO-DIPOLO: surgen debido a que
los átomos , durante una fracción muy pequeña de tiempo , pueden tener una
distribución de carga eléctrica no uniforme. esta distribución de carga
fluctuante(variable) le da al átomo una polaridad, es decir que una parte de él
tiene una carga ligeramente negativa con respecto a las demás partes. esto
induce una polaridad opuesta en los átomos vecinos.
-LAS UNIONES PUENTE DE HIDRÓGENO: se forman cuando un átomo de
hidrógeno está enlazado covalentemente con un átomo de un elemento muy
electronegativo , como el oxígeno o el nitrógeno. el átomo electronegativo
atrae al electrón de enlace más cerca de él. En consecuencia , el átomo de
hidrógeno adquiere una “densidad” de carga positiva (menor que la carga de
un protón ) y es atraído electrostáticamente por otros átomos o grupos con
carga o densidad de carga negativa (átomos de oxígeno o nitrógeno). Esta
atracción es aprox. 10 veces más fuerte que la fuerza de van der waals , pero
unas 10 veces más débil que el enlace covalente. @bioqui_mica
-FUERZAS DE LONDON O DIPOLO INDUCIDO: están presentes en todas las
moléculas ( polares y no polares). la atracción se explica por la formación de
dipolos transitorios. debido al movimiento de los electrones en determinado
momento , se origina una distribución asimétrica de la nube electrónica ,
quedando una densidad de carga negativa en un extremo y una densidad de
carga positiva en el otro. Este dipolo transitorio induce a las moléculas
vecinas .
*MAYOR A MENOR FUERZAS INTERMOLECULARES : PUENTES DE HIDRÓGENO
>VAN DER WAALS>FUERZAS DE LONDON.
*MAYOR A MENOR FUERZAS INTERATÓMICAS:
METÁLICO>IÓNICO>COVALENTE.
AGUA (INORGÁNICO)
es el componente más abundante en los seres vivos , constituye entre el 70 y
90% de estos. su función es dar soporte o transportar las sustancias que hay
disueltas en ella. es una molécula polar .
La fórmula química del agua es H 2 O, un átomo de oxígeno ligado a dos de
hidrógeno. La molécula del agua tiene carga eléctrica positiva en un lado y
negativa del otro. Debido a que las cargas eléctricas opuestas se atraen, las
moléculas del agua tienden a unirse unas con otras.El agua es conocida como
el “solvente universal”, ya que disuelve más sustancias que cualquier otro
líquido y contiene valiosos minerales y nutrientes.El potencial de hidrógeno
(pH) es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El agua pura
tiene un pH neutro de 7, lo que significa que no es ácida ni básica.
Otras de sus propiedades químicas son:
● Reacciona con los óxidos ácidos (compuesto químico binario que
resulta de la combinación de un elemento no metal con el oxígeno).
● Reacciona con los óxidos básicos (combinación de un elemento
metálico con el oxígeno).
● Reacciona con los metales.
● Reacciona con losno metales.
● Se une en las sales formando hidratos.
MINERALES ( INORGÁNICO) @bioqui_mica
el 2 o 3% de las células son sales . Los principales minerales en el cuerpo
humano son: calcio, fósforo, potasio, sodio, cloro, azufre, magnesio,
manganeso, hierro, yodo, flúor, zinc, cobalto y selenio.*la concentración de
iones es distinta en el interior y exterior de la célula: en el interior hay una alta
concentración de cationes K+ y Mg2+ y en el exterior se encuentra el Na+ y el
Cl-.*Los aniones predominantes en las células son el fosfato y el bicarbonato
que utilizan el mecanismo de bu�er para mantener el ph constante.*El ATP es
la principal fuente de energía para la célula .*no ionizados: el calcio como
cristales en huesos y dientes ; y el hierro en la hemoglobina.
Métodos de estudio de biología celular.
Límites de resolución: Es la menor
distancia que debe existir entre dos
objetos para que puedan
visualizarse por separado.
Métodos para el estudio de
estructuras y funciones celulares:
MICROSCOPIO ÓPTICO: La mayoría
de los componentes son
transparentes , menos algunos
pigmentos citoplasmáticos que
absorben ciertas longitudes de
onda de luz.La baja absorcion de
esas longitudes por la célula viva se
debe a su alto contenido de
agua,aunque luego desecada sigue
siendo escasa.Un medio para
contrarrestar esta limitación
consiste en emplear colorantes que
tiñen selectivamente los distintos componentes celulares introduciendo
diversos compuestos que absorben longitudes de onda específicas.Sin
embargo , en la mayoría de los casos la técnica de coloración tienen el
inconveniente de no poder utilizarse en celular vivas . Más aún , antes de ser
coloreados los tejidos deben ser fijados , deshidratados , incluidos y
seleccionados , y todos estos procedimientos generan cambios químicos y
morfológicos en las células y en la matriz extracelular.
OBSERVACIÓN DE CÉLULAS MUERTAS:
Fijación del material: se utiliza formol para evitar la degradación enzimática
de la célula. @bioqui_mica
Deshidratación: uso de un líquido apropiado.
Inclusión: en Parafina o Celoidina , para formar el taco que permitirá
conservar la muestra por tiempo indefinido.
Seleccionado: en cortes super finos utilizando un Micrótomo.
Coloración (MO)/Contrastación(ME): tintes específicos para cada célula.Hay
dos tipos de colorantes : ácidos y básicos.
OBSERVACION DE CELULAS VIVAS:
Microscopio de contraste de fase y la de interferencia.
Microscopio de fondo oscuro.
Microscopio de polarización.
*PARA HACER UN CULTIVO CELULAR:
Placa de cultivo:se colocan las muestras en las placas., luego se dejan crecer
mediante un medio sintético enriquecido con suero.
3 tipos de cultivo:
primarios:se obtienen mediante animales o vegetales.
secundario: se obtiene mediante el tratamiento con tripsina de un cultivo
primario seguido de un nuevo cultivo en una caja de petri.
Líneas celulares establecidas: el crecimiento se prolonga debido a las
condiciones cancerosas de la célula . ej: células He La .
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO:
Microscopio electrónico de transmisión:permite conocer la ultraestructura de
las células y de la matriz extracelular.
-corte del material:se utiliza Ultramicrótomos para lograr cortes muy delgados
. El material cortado se coloca en una película de colodión o de carbón muy
fina que a su vez se apoya sobre una delgada grilla de metal.-Deshidratación
del material.
-Aumento de contraste entre los componentes del material: se utiliza
trazadores , sombreado o coloración negativa.
-Congelación-fractura de membranas celulares y congelacion-grabado de
células.
Microscopio electrónico de barrido:se pueden obtener imágenes tomográficas
tridimensionales de los materiales sujetos a estudio.
-Reconstrucción de imágenes a partir de micrografías electrónicas.
-Difracción de rayos x: sirve para descubrir la estructura molecular a nivel
atómico.
@bioqui_mica
BIOMEMBRANAS : estructura y función de las membranas celulares .
● Carecen de resistencia mecánica por eso en animales y vegetales es
reforzada por otras cubiertas más gruesas y resistentes.
● F(X): -permeabilidad selectiva: regula el intercambio de materiales entre
células y el medio que la rodea. permeabilidad: atraviesan la membrana
mediante canales proteicos llamados translocones , otras pasan por
poros y otras se ayudan de vesículas pequeñas.
-permite la homeostasis
-realiza reacciones enzimáticas
-delimitan a la célula
-adhesión
-reconocimiento
-transporte de sustancias en ambos sentidos (endocitosis y exocitosis).
Componentes de la membrana plasmática:
HIDRATOS DE CARBONO : constituyen del 2-10 % de la mb. están unidos
a proteínas o lípidos (glucoproteínas y los glucoesfingolípidos). se
encuentran en la cara externa de la mb formando una capa llamada
glucocalix.
LÍPIDOS: constituyen el 40% de la mb. se los encuentra como fosfolípidos
, colesterol y/o glicolípidos. Los fosfolípidos forman la bicapa de la
membrana y la que predomina es la fosfatidilcolina.
El colesterol es un componente importante de la mb ya que es
antipático , en cada monocapa se dispone entre los fosfolípidos
orientando hacia la solución acuosa. ellos impiden que los extremos de
los fosfolípidos se cristalicen y brinda rigidez a la mb.
PROTEÍNAS: constituyen el 60% de la mb. participan en la organización
estructural , en la permeabilidad (como transportadores o canales) ,
como receptores (reconociendo a determinadas sustancias ) , como
transmisores (traductores) de señales o informaciones a través de
enzimas o poniendo una cierta etiqueta específica en la superficie de
cada tipo celular.
-proteínas integrales: se encuentran empotradas en las mb y otras
atraviesan totalmente la bicapa , esas se llaman transmembranosas,
pueden girar en torno a sus propios ejes y desplazarse lateralmente en
la bicapa. @bioqui_mica
entre las proteínas integrales existen : proteínas estructurales que
tienen una función principalmente mecánica (por ejemplo, el anclaje del
citoesqueleto , formado a su vez por proteínas , o de anclaje de otras
proteínas periféricas como algunas enzimas ) ; transportadores o
carriers que llevan ciertas sustancias a través de la membrana ;
proteínas con función enzimática (hay reacciones bioquímicas que
ocurren a nivel de la membrana porque allí se encuentran las enzimas
necesarias ); receptores para distintas moléculas que llevan alguna
información especial ,como son los neurotransmisores y hormonas ,que
desencadenan procesos que llevan a la célula a dar una respuesta
determinada; Y hay proteínas transductoras de la señal que llega
algunos de estos receptores; también hay proteínas con propiedades
antigénicas( gran parte de las proteínas son capaces de provocar
respuesta por parte de algunos sistemas inmunitarios, es decir que son
capaces de comportarse como antígenos, pero algunas son
especialmente competentes para despertar respuestas inmunes) que
marcan la superficie de la célula como si estuviera “etiquetada”, lo que le
permite ser reconocida por otras células.algunas proteínas integrales
forman canales por los que pasan ciertos iones como potasio ,sodio,
calcio ,cloro, etc. para los cuales la bicapa lipídica es prácticamente
impermeable. otras funcionan como bombas que extraen o introducen
algún ion , con gasto de energía por parte de la célula, ya que el
transporte se estaría realizando en este caso, en contra del gradiente
de concentración existente.
-proteínas periféricas: se hallan sobre ambas caras de la membrana
ligadas a las cabezas de los fosfolípidos y a proteínas integrales por
uniones no covalente.
Éstos componentes permiten polaridad fluidez asimetría dominios y
uniones en la membrana.
MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA.
El desplazamiento de moléculas de soluto de una región de mayor
concentración a zonas de menor concentración recibe el nombre de
difusión, pasos: 1) gradiente de concentración 2) difusión neta 3)
equilibrio dinámico.
una sustancia depende de tres cosas para atravesar la membrana:
-polaridad: cuanto menos polar es con más facilidad va a atravesar-tamaño: cuanto más pequeña es la sustancia con más facilidad pasará
-carga: los iones no pueden atravesar la bicapa.
Cuándo el movimiento a través de la membrana es de agua y no de
soluto se llama ósmosis , proceso por el cual el agua se mueve desde
donde hay menos soluto hipotónica hacia donde hay más hipertónica.
*Mecanismo de transporte sin gasto de energía :
Si se produce directamente a través de la membrana ,sin resistencia ,es
decir que la membrana es muy permeable a esa sustancia, se denomina
difusión pasiva ya que no requiere energía metabólica. este transporte
se produce gracias a la energía previamente acumulada en el gradiente
de concentración. Puede ser a través de la bicapa o de canales que
estén abiertos la mayor parte del tiempo. @bioqui_mica
Si el movimiento es a favor del gradiente de concentración, es decir por
difusión pero requiere de un transportador o de un canal se denomina
difusión facilitada. En general utiliza una proteína transportadora o
carrier , el transportador se une a la sustancia a un lado de la
membrana y forma un complejo transportador- soluto. luego la proteína
sufre cambios de conformación que permite que el soluto sea liberado
en la superficie opuesta donde la sustancia se disocia del
transportador y abandona la membrana .En realidad ,la unión al soluto
específico modifica la estructura terciaria y cuaternario de la proteína ,
cambiando su conformación espacial. La proteína transportadora
vuelve a su estado anterior y puede repetir el ciclo. tipos: -uniporte
-simporte o cotransporte : ambas moléculas son transportadas en el
mismo sentido.
- antiporte o contratransporte: las moléculas se transportan en sentido
contrario , se intercambian iones.
También hay difusión facilitada a través de canales que son muy
selectivos y no están abiertos la mayor parte del tiempo. un ejemplo es
cuando tiene que pasar el h2o , ese canal se llama acuaporina.tipos:
-dependientes del voltaje.
-dependientes del ligando.
*Mecanismo de transporte con gasto de energía: siempre en contra del
gradiente de concentración.
transporte activo por bombas :moviliza sustancias en contra de su
gradiente de concentración con gasto de energía metabólica
directamente acoplado al transporte. ocurre a través de las bombas
que son proteínas integrales con la doble función de enzimas y canales.
El modelo más conocido es la bomba de Na + y K+que saca Na + de la
célula y hace que ingrese K +. Esta bomba es una proteína de
membrana que tiene la capacidad enzimática de hidrolizar el ATP es
decir que es una ATPasa así libera la energía necesaria para
transportar los iones. El Na + tiene una concentración 10 veces mayor en
el exterior de la célula que en el interior y ocurre lo inverso con el K +. El
transportador que tiene actividad enzimática de ATPasa puede
transportar los iones en contra de su gradiente de concentración
gracias al aporte de energía contenida en la unión entre el segundo y
tercer fósforo del ATP. Por cada ATP hidrolizado entran dos iones K + y
salen tres Na +.
Transporte en masa interviene la membrana con toda su estructura y se
realiza con gasto de energía aunque los mecanismos son
completamente diferentes.
- ENDOCITOSIS: proceso por el cual la membrana plasmática
envuelve partículas desde el medio extracelular y las introduce al
citoplasma dentro de una vesícula . tipos: -fagocitosis: partícula
en suspensión muy grande.
-pinocitosis: partículas disueltas.
-endocitosis mediada por receptores: se unen a un receptor
para ser endocitados.
-EXOCITOSIS: proceso de eliminación de sustancia o liberación de
una vesícula hacia el medio extracelular.
@bioqui_mica
DIFERENCIACIONES DE MEMBRANA.
Son regiones de la membrana plasmática adaptadas a diferentes funciones ,
como la absorción , la secreción , el transporte de lípidos , la adherencia
mecánica o la interacción con células contiguas.
microvellosidades.
*contienen finos filamentos de actina.
*son muy abundantes en el epitelio intestinal, donde aumentan la superficie
efectiva de absorción.
uniones intercelulares.
*uniones estrechas u oclusivas : es una lámina epitelial que sella las células
vecinas para evitar el pasaje de moléculas entre ellas. se adhieren dos
proteínas integrales llamadas claudinas y ocludinas.
*uniones de anclaje (desmosomas , hemidesmosomas y uniones adherentes) :
las uniones adherentes conecta los filamentos de actina de una células con
otros filamentos similares de las células vecinas. los desmosomas conectan los
filamentos intermedios de una célula con los de las vecinas e incluyen un
grupo de glicoproteínas transmembranosa de la familia de las cadherinas ,
denominadas desmogleina I , desmocolina I y desmocolina II.los
hemidesmosomas anclan los filamentos intermedios de una célula a la lámina
basal.
*uniones en hendidura , comunicantes, plasmodesmos de las células vegetales
, uniones gap o nexus :permite el paso de pequeños iones y moléculas
hidrosolubles. forman poros entre las células .se adhieren a proteínas
llamadas conexinas . la asociación de seis conexinas se denomina conexón.
uniones entre las células vegetales: la comunicación de las células vegetales
se da por plasmodesmos.la presencia de plasmodesmos permite la libre
circulación de líquidos y solutos , es posible que también dejen pasar algunas
macromoléculas.
MATRIZ EXTRACELULAR.
Funciones:
-rellenar los espacios no ocupados por la célula
-conferir a los tejidos resistencia a la comprensión y al estiramiento
-constituir el medio por donde llegan los nutrientes y se eliminan los desechos
celulares
-proveer a diversas clases de células de puntos fijos de donde aferrarse
-ser un vehículo por donde migran las células cuando se desplazan de un
punto al otro del organismo
-ser un medio por el que arriban a las células las sustancias inductoras
(señales) provenientes de otras células
Los componentes de la matriz pueden clasificarse en : fluidos y fibrosos.
FLUIDOS:corresponden principalmente a glicosaminoglicanos y
proteoglicanos.
FIBROSOS: se dividen en proteínas estructurales (colágeno) y proteínas
adhesivas (fibronectina,laminina).
@bioqui_mica
*en la matriz extracelular las proteínas más importantes son las fibras
colágenas , las cuales están compuestas por fibrillas . la unidad molecular
básica de la fibrilla es el tropocolágeno.
fibronectina.
es una glicoproteína fibrosa.cada subunidad posee dos dominios , una se
conecta con una proteína de membrana plasmática de la célula y el otro con
la fibra colágena.
laminina.
es una glicoproteína fibrosa, tiene forma de cruz , abunda en las láminas
basales.
contacto focal.
unión de una célula con la matriz extracelular.
fibras colágenas.
componente de la matriz extracelular.
contacto focal + integrina ---unión---fibras colágenas fibronectina.
NÚCLEO.
FUNCIONES PRIMARIAS Y PROCESOS DONDE SE LLEVAN A CABO DICHAS
FUNCIONES:
1 )Almacenar información genética en el adn que se realiza mediante el proceso de
duplicación del ADN y su ensamblado con proteínas histonas para formar la
cromatina .
2 )Recuperar la información almacenada en el ADN en la forma de ARN , se realiza
mediante el proceso de transcripción de los genes a ARN y el procesamiento de estos
a sus formas maduras ,mucho de las cuales son transportadas al citoplasma para su
traducción .
3 )Ejecutar , dirigir y regular las actividades citoplasmáticas , a través del producto de
la expresión de los genes , esto se realiza mediante el proceso de regulación de la
expresión genética.
ESTRUCTURA DEL NÚCLEO:
*ENVOLTURA NUCLEAR: SE DIVIDE EN LÁMINA NUCLEAR , MEMBRANA NUCLEAR
INTERNA , ESPACIO PERINUCLEAR Y MEMBRANA NUCLEAR EXTERNA;
*CROMATINA:HETEROCROMATINA Y EUCROMATINA ;
*NUCLEOPLASMA;
*MATRIZ NUCLEAR ;
*RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO;
*POROS NUCLEARES;
*RIBOSOMAS .
Recordá: las células procariontes no tienen núcleo definido , en cambio las células
eucariontes si . Excepción: el glóbulo rojo carece de núcleo.
@bioqui_mica
Nucleoplasma: están disueltos los solutos y un esqueleto filamentoso.
Matriz Nuclear: provee soporte a los cromosomasy a los grandes complejos proteicos
que intervienen en la replicacion y transcripcion del ADN.
Envoltura nuclear o Carioteca: *es un derivado del sistema de endomembranas ,
siendo esto evidente al inicio de la división celular , cuando la envoltura se
desorganiza y pas a formar parte del sistema de cisternas y vesículas del R.E.
*es sostenida desde el exterior por una red de filamentos intermedios .
Membrana externa: está en contacto con el citoplasma y tiene ribosomas adheridos ,
que sintetizan las proteínas que se vuelcan al espacio perinuclear . El espacio
perinuclear se continúa con el retículo endoplasmático rugoso.
Membrana interna: posee proteínas integrales que le son propias , que se unen a la
lámina nuclear y a los cromosomas.
Lámina nuclear: está formada por proteínas del tipo de los filamentos intermedios ,
polímeros de lámina o laminina nuclear. Ellas se unen a las proteínas integrales de
membrana.
La fosforilación de las láminas provoca el desarmado de la lámina nuclear causando
la ruptura de la envoltura al inicio de la división celular.
la lámina nuclear sostiene a la envoltura nuclear y mantiene la forma del núcleo.
Complejos de poro nuclear(CPN): actúan como una compuerta selectiva a través de la
cual ciertas proteínas ingresan desde el citoplasma , como también permite la salida
de los distintos ARN y sus proteínas asociadas .
Cada CPN es una estructura macromolecular compleja constituida por una gran
número de proteínas de disposición octamérica. Está formado por : 8 filamentos
intermedios ; un anillo externo ;un anillo interno : proteínas de anclaje que fijan cada
columna al espacio perinuclear ; proteínas radiales que se proyectan desde las
columnas hacia la luz del poro ;proteínas fibrilares fijas al anillo interno y externo (
forman una canasta ) y un poro central o abertura .
datos importantes:
*el poro se encuentra en reposo hasta que ingresa una molécula de gran tamaño que
hace que el poro se dilate para que dicha molécula pueda ingresar (9 nm de diámetro
a 30 nm de diámetro).
*las moléculas grandes que quieran ingresar al núcleo necesitan una señal de
localización celular.
*las moléculas grandes que tengan que salir del núcleo necesitan la señal de
exportación nuclear.
*realizan transporte pasivo aquellas moléculas pequeñas solubles en agua (sin gasto
de energía).
*realizan transporte activo aquellas moléculas grandes ( con gasto de energía).
@bioqui_mica
Para el ingreso al poro nuclear se necesitan 3 proteínas :
1) señal de localización nuclear : es una secuencia de entre 4 a 8 aminoácidos
que sirven de señal de reconocimiento para las proteínas citosólicas .
2) proteína nuclear: se denomina proteína nuclear porque es parte de los
componentes que constituyen al núcleo , al no existir síntesis de proteínas en el
núcleo , todas las proteínas nucleares deben ser importadas desde el
citoplasma.
3) proteína citosólicas : es una proteína que se une a las proteínas nucleares
grandes para facilitarles el paso a través del poro nuclear.
IMPORTE DE PROTEÍNAS.
1) unión de la importina y la enzima Ran GDP a proteína;
2) el complejo importina funcional se pone en contacto con los filamentos
citosólicos , donde guiado por las nucleoporinas , llegan al poro central;
3) en el núcleo el GDP se transforma en GTP y se libera la proteína ;
4) el complejo importina funcional se exporta ;
5) se regenera la enzima Ran GDP.
EXPORTACIÓN DEL ARN.
Los ARN maduros se asocian a proteínas llamadas transportinas , las
cuales actúan como transbordadores permitiendo el pasaje de ARN al
citoplasma.
Los ARNm maduros que presentan la poli A se asocian con varias
proteínas , formando una partícula de ribonucleoproteína (RNP). Estas
partículas se mueven linealmente a través de la canasta nuclear. Al igual
que las importinas , las RNP son recicladas hacia el núcleo. En el
citoplasma , las CRBP (cytoplasmic RNA-binding proteins) reemplazan a
las RNP para guiar a los ARNs a sus destinos citosólicos correctos.
Cromosomas y cromatina.
@bioqui_mica
Cada cromosoma consiste en una molecula unica de ADN con
una cantidad equivalente de proteinas . El ADN con sus proteinas
asociadas se denomina CROMATINA. La mayor parte de las
proteinas de la cromatina consisten en copias multiples de 5
clases de histonas .
Las histonas son ricas en residuos de arginina y lisina cargados
positivamente . Por esta razon se unen estrechamente con los
grupos fosfatos (cargados negativamente) del ADN.
La cromatina tambien contiene pequeñas cantidades de una
amplia variedad de proteinas no histonicas y RNP. La mayoria de
ellas son factores de transcripcion (ejemplo: el receptor esteroide),
siendo su asociacion con el ADN pasajera.Estos factores regulan
que parte del ADN sera transcripta en ARN.
Niveles de organización de la cromatina.
La eucromatina se puede encontrar en dos estados : la
eucromatina accesible , donde se encuentran los genes que se
estan transcribiendo ; y la eucromatina poco accesible , donde
estan los genes que la celula no esta transcribiendo.
Si el nucleo celular se incuba con nucleasas ( enzimas que dijieren
el ADN )
Apuntes hechos por @bioqui_mica .