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LA CELULA: UNA VISION GENERALBiologa Celular .
DESCUBRIMIENTO DE LA CLULA
Microscopio: Robert Hooke Anton Van Leeuwenhoek: Animculos 1830 Importancia de las clulas 1839 Theodor Schawnn: bases celulares del mundo animal. Teoria Celular.
TEORIA CELULAR
Ser vivo est formado de unidades bsicas llamadas clulas. Parte mas simple de la materia viva capaz de realizar actividades. Unicelulares y pluricelulares. Rudolf Virchow: La clula slo puede originarse por divisin de una clula preexistente. Todas las clulas contienen material hereditario, transmisible, divisin celular.
PROPIEDADES BSICAS DE LA CLULA
Las clulas poseen un programa gentico: Genes, almacenamiento. Genes: Instrucciones para llevar a cabo actividades. Genes: Duplicacin Genes: Mutacin- variacin entre individuos, base de la evolucin biolgica. Reproduccin: madre, hija Clulas obtienen energa luminosa, fotosntesis, energa qumica, almacena en carbohidratos. Clulas animales: energa en forma de glucosa y ATP.
PROPIEDADES BSICAS DE LA CLULA
Metabolismo celular: enzimas Reaccin a estmulos, movimiento hacia nutrientes por ejemplo, estimulacin mecnica, alteracin de sus actividades metablicas, prepararse para dividirse etc. Autorregulacin: Sistema de reparacin de ADN y falla. Cncer.
EVOLUCION DE LA CELULA
Para explicar la complejidad de las Eucariotas Lynn Margulis propuso en 1968 la Teora de la ENDOSIMBIOSIS. Segn esta hiptesis, hace unos 2500 millones de aos la atmsfera ya contena suficiente oxgeno como consecuencia de la fotosntesis de las Cianobacterias,. ciertas procariotas habran adquirido la capacidad de usar el oxgeno para obtener energa y fueron fagocitados por clulas de mayor tamao, sin que existiera una digestin posterior. As la pequea clula aerbica se transform en la mitocondria y esta asociacin pudo conquistar nuevos ambientes. De forma anloga, procariotas fotosintticso (cianobacterias??) fueron ingeridos por clulas no fotosintticas de mayor tamao, y fueron los precursores de los cloroplastos.
EVOLUCIN DE LA CELULA
Clasificacin de los organismos
Clasificacin de los organismos
Secuencias nucleotdicas. Bacterias : micoplasmas Cianobacterias; membranas citoplasmticasclulas Vegetales. Cianobacterias fijacin de nitrgeno, ocuparon la tierra.
CELULA PROCARIOTA Y EUCARIOTA
CELULA PROCARIOTA Y EUCARIOTA
PROCARIOTAS
EUCARIOTAS
Ncleo rodeado por una membrana. Material gentico ADN localizado en una regin: Nucleoide, no rodeada por fragmentado en cromosomas formados por ADN y una membrana. protenas. Clulas pequeas 1-10 m Por lo general clulas grandes, (10-100 m), Algunos son microbios, la mayora son organismos grandes. Divisin celular por mitosis, presenta huso mittico, o alguna forma de ordenacin de microtbulos. Sistemas sexuales frecuentes. Alternancia de fases haploides y diploides mediante Meiosis y Fecundacin Los organismos multicelulares muestran desarrollo de tejidos
Divisin celular directa, principalmente por fisin binaria. No hay centrolos, huso mittico ni microtbulos. Sistemas sexuales escasos, si existe intercambio sexual se da por transferencia de un donador a un receptor. Escasas formas multicelulares Ausencia de desarrollo de tejidos
Formas anaerobias estrictas, facultativas, microareroflicas Casi exclusivamente aerobias y aerobias Ausencia de mitocondrias: las enzimas para la oxidacin de molculas orgnicas estn ligadas a las membranas Flagelos simples formados por la protena flagelina Las enzimas estn en las mitocondrias Flagelos compuestos, (9+2) formados por tubulina y otras protenas
En especies fotosintticas, las enzimas necesarias estn ligadas a las membranas. Exitencia de fotosntesis aerobia Las enzimas para la fotosntesis se empaquetan en los y anaerobia, con productos finales como azufre, sulfato y cloroplastos. Oxgeno
Escherichia coli divisin por fisin binaria.
Clula Eucariota
PARA REFLEXIONAR
QUE
ES LA CIENCIA?
PROCESO DE CIENCIA
DEDUCTIVORAZONAMIENTO
INDUCTIVOCIENCIA
SISTEMATICO
ORGANIZADO
PROCESO DE CIENCIARAZONAMIENT O DEDUCTIVO
Premisas Deduccin general a conclusiones especificas
Opuesto a la Razonamiento deduccin. Parten de observaciones inductivo especficas a conclusiones generales.
PROCESO DE CIENCIAazar
Teoras/ reproducibilidad
Errores de muestreo
modelos
sesgo
PARA REFLEXIONAR
VIRUS
VIRUS
Wendell Stanley. Virus del Mosaico del Tabaco. Purificacin y cristalizacin de enzimas. Stanley-Comprob-TMVPorcin proteca, acdo Nucleico. Prusiner- Priones
VIRUS
Microorganismos de pequeo tamao (agentes Filtrables) Parsitos intracelulares obligados Tienen mecanismos especiales de replicacin. En funcin del husped se clasifican: Bacterifagos Virus Vegetales Virus de animales
VIRUS
Virus se integran a clula hospedadora Mutacin en los Virus- Pandemias y epidemias Ciclos lticos y lisognicos formas de salida Formas de entradas
TECNICAS PARA EL ESTUDIO DE LAS CLULAS
OBJETIVO: Describir los mtodos que se utilizan para estudiar las clulas, incluidos la microscopia y el fraccionamiento celular.
Que es el Microscopio? Que es el poder de Resolucin?
TECNICAS PARA EL ESTUDIO DE LAS CLULAS
Diga partes y funciones de este Microscopio.
TECNICAS PARA EL ESTUDIO DE LAS CLULAS
Alta resolucin. 250.000veces ms. Formado por electrones cargados de energa. Microscopio electrnico de transmisin: cortes finos y delgados de una clula y de barrido: El haz de luz no pasa directamente a travs de la muestra. La muestra se recubre con oro
MICROSCOPIO OPTICO
Microscopia de Campo Brillante: la imagen se forma mediante la transmisin de luz a travs de la clula. Poco detalle de la clula por poco contraste. Microscopia de campo Oscuro: rayo de luz se proyectan lateralmente, entra luz dispersada en las lentes. La clula se ve como objeto brillante en fondo oscuro
MICROSCOPIO DE CONTRASTE DE FASE
Aprovecha la diferencia de densidad dentro de la clula. Se pueden observar clulas vivas. Estructuras internas.
e s e t m o a i e l n : :
i o t o . k u s
MICROSCOPIO DE FLUORESCENCIA
Detecta molculas especficas en la clula. Filtros transmiten luz. Colorante de tincin. Colorantes Fluorescentes: absorben energa luminosa, luz U.V. Se unen al DNA o protenas. GFP Colorante. Medusa. Colorantes se unen nicamente a AC
MICROSCOPIO CON FOCAL
Imagen mas ntida. Produce cortes pticos Clula se monta portaobjeto con fluorescencia. Laser emite luz U.V se proyecta a una profundidad en la clula.
Imagen tridimensional.
PREPARACION DE ESPECIMENES PARA MICROSCOPIA OPTICA
En fresco Frostis Aplastamiento Cortes histolgicos : Fijacin con sustancias que detienen la accin enzimtica. Deshidratacin con Xilol o lavado, Parafina, corte del tejido, montaje en una solucin de albmina y glicerina) plancha: para evaporacin de la solucin de montaje y teimos, observamos.
FRACCIONAMIENTO CELULAR: CENTRIFUGACION DIFERENCIAL
Partculas mas densas que el medio circundante viajan hacia el fondo del tubo. En un campo de centrifugacin. Rotura mecnica: homogenizador mecnico. Sln amortiguadora isotnica. Sacarosa.
FRACCIONAMIENTO CELULAR: EN GRADIENTE DE DENSIDAD
Se utiliza ultracentrfuga. Consiste en la separacin de las partculas en funcin de su densidad de flotacin. Cloruro de cesio Percol Sacarosa Al centrifugar cada componente subcelular se desplazar hacia arriba o hacia abajo hasta que alcance una posicionen la que su densidad sea igual a la de su entorno (situacin de flotabilidad neutra) y ya no se desplazar ms.
CULTIVOS CELULARES
Porque cultivos celulares en investigaciones: Se pueden obtener en grandes Cantidades. Contienen un solo tipo de clula Actividades celulares distintas: Endocitosis, mov. Celular, Divisin celular, trfico de membranas, sntesis de macromolculas. Las clulas cultivadas responden al tto con frmacos, hormonas, factores de crecimiento.
CULTIVOS CELULARES
Lquidos de sistemas vivos: linfa, suero sanguneo, homogenizado de embrin. Clulas necesitaban: Cofactores, factores de crecimiento, vitaminas. Sanas y proliferar. Suero: Fact. De crecimiento. Creacin de medios definidos libres de suero. Medios artificiales. Medios artificiales: Transferrina, protenas insulina, factor de crecimiento.
CULTIVOS CELULARES
Contaminacin: Esterilidad en cabinas Baja dosis de antibiticos. Guantes. Cultivo secundario: cultivo Previo. Cultivo primario: Organismo en si. Embriones. Tejidos mayor disociacin- Enzima tripsina degrada dominios extracelulares de protenas. Lavado- quitar enzima Suspensin en EDTA (Unin o quelacin de los iones de Ca++) Y sln salina libre de Ca++2
CULTIVOS CELULARES
Cultivo en masa: Cantidad grande de clulas que se asientan. Mono capa Cultivo Clonal: Cantidad pequea de clulas, estn a cierta distancia de sus vecinas, forma clones. Lineas celulares: clulas de crecimiento indefinido- modificadas genticamente.- Tumores. Hela
AUTORADIOGRAFIA
Tcnica que se utiliza para localizar los istopos en una clula o en un gel de poliacrilamida o filtro de nitrocelulosa. Activa una emulsin fotogrfica muy similar a la luz o rayos X. Localiza radioistopos dentro de cortes de tejido que se inmovilizaron en una laminilla.
RADIOISOTOPOS
tomos misma cantidad de protones y diferente cantidad de neutrones= istopos. Combinacin inestable de protones y neutrones: istopos radioactivos. tomos inestables se desintegran liberando radiacin. Cuales radioistopos de inters biolgico existen?
ESTRUCTURA Y FUNCION DE LAS PRINCIPALES BIOMOLECULAS
Hidrocarburos presentes en fsiles, ausentes en clulas vivas. Clulas vivas molculas semejantes a los hidrocarburos, sustituye por grupo funcional. Grupo funcional le confiere propiedades fsicas, reactividad qumica, solubilidad en soluciones acuosas.
ESTRUCTURA Y FUNCION DE LAS PRINCIPALES BIOMOLECULAS
Enlaces tipo ster Enlaces de amida
Etano (CH3 CH3) gas inflamable txico- CH3CH2OH alcohol etlico o etanol. CH3CH3 - CH3COOH Vinagre. CH3CH3 CH3CH2SH : etilmercaptano
CLASIFICACION DE LAS MOLECULAS DE ACUERDO A SUS FUNCION
Macromolculas: contiene tomos de carbono. Confiere propiedades de la vida y lo aleja de lo inanimado. Protenas, cidos nucleicos, polisacridos : Polmeros conformados por monmeros de bajo peso molecular.
CLASIFICACION DE LAS MOLECULAS DE ACUERDO A SUS FUNCIONPolimerizacin. Elementos unitarios para construir macromolculas: Precursores de bajo peso molecular: azcarespolisacridos, aminocidos -? , nucletidos - ?, cidos grasos -? Intermediarios metablicos: Procesos secuenciales hasta llegar al producto. Molculas de funcin Diversa: Vitaminas : coadyuvan a las protenas. Hormonas esteroides o aminocidos: almacenamiento de energa ATP.
Molculas reguladoras: AMPc Desperdicio metablico: Urea
MACROMOLECULAS: CARBOHIDRATOS
Monosacridos Funcin: ? Azucares de tres carbonos: Triosas. 4 carbonos ?, 5, 6, 7. Cetohexosa: Carbonilo Aldohexosa Piranosa
MACROMOLECULAS: CARBOHIDRATOS
MACROMOLECULAS: CARBOHIDRATOS
Cuatro grupos enlazados son distintos. Enantimeros : poseen la misma reactividad qumica, pero desde el punto de vista estructural son imgenes especulares. Carbono asimtrico: acta como sitio de esteroisomerismo. L Y D que significa? D-glucosa y L-fucosa
MACROMOLECULAS: CARBOHIDRATOS
MACROMOLECULAS: CARBOHIDRATOS
Enlaces Glucosdicos de tipo covalente. Se forman: C1 y OH del otro azcar. Disacridos: Almacenan energa Sacarosa: Componente de la savia de las plantas y lleva energa. Lactosa: Combustible para crecimiento y desarrollo. Oligoscaridos: unin covalente a proteinas, lpidos glucolpidos y glucoprotenas: ayudan a mediar interacciones
POLISACARIDOS
Bernard. Glucosa en sangre, diabetes. Hgado Glucgeno glucosa. Funcin: ? Plantas: Glcogeno ( amilosa y amilopectina)almidn. Animales- amilasa- Degrada el almidn.
CELULOSA, QUITINA, GLUCOSAMINOGLUCANOS
Celulosa: Monmeros de glucosa enlaces Beta(1-4). Enzima: celulasa. Quitina: Polmero de nacetilglucosamina. Grupo aminoacetilo en vez de hidroxilo en el C2. Glucosaminoglucanos: Heparinasegregado por pulmones y otros tejidos en reaccin a una lesin tisular. Anticoagulante. Se extrae de los tejidos del cerdo
LIPIDOS
Molculas no polares. Capacidad para disolverse en solventes orgnicos (cloroformo y benceno), no se disuelve en H20. Grasas: Mol de Glicerol, enlaces ster unido a tres cidos grasos. cidos grasos: cadenas hidrocarbonadas (hidrfoba) largas, no ramificadas. Es Anfiptica. Jabn.
LIPIDOS
cidos grasos saturados: no tienen doble enlace Acidos grasos insaturados: si tienen doble enlace. Aceites: grasas lquida a temperatura ambiente . Vegetales abundancia de dobles enlaces.(poliinsaturadas)Ej: Aceite de linaza. grasas slidas, grasa animal (triesterato) EJ: margarina. Hidrogenacin: reduccin del doble enlace(grasas insaturadas) por tomos de hidrgeno. Grasas: Fuente de energa qumica.
LIPIDOS
Esteroides: contiene 4 anillos de hidrocarburo. Ej: Colesterol. Se encuentra donde en los animales? Precursor de Hormonas esteroideas como: ? Hormona masculina, femenina. Ausente en Vegetales. Fosfolpidos: Tiene dos cadenas de cidos Grasos. Ej: diacilglicerol.
PROTEINAS
Llevan a cabo toda la actividad de la clula. Funciones reguladorasreceptores de membrana y transportadores. Enzimas: ? Determinan el tipo de clula a la que reaccionan y sustancias que entran o salen de la clula. Actan como Ac, toxinas, forman cogulos sanguneos, absorben o refractan la luz, y transportan sustancias.
PROTEINAS
Aminocidos: grupo amino y uno carboxilo separados por un tomo de carbono. Aminocidos: son D y L. L-aminocidos se emplean en la sntesis de protenas en un ribosoma. Pared Celular y varios antibiticos usan D- aminocidos. Cadena polipeptidica .
PROTEINAS
Ejercicio:
Realiza un cuadro con los cuatro grupos de aminocidos clasificados segn su cadena lateral en: Aminocidos Polares con carga. Aminocidos Polares sin carga. Aminocidos No Polares. Cadenas laterales con propiedades nicas.
ESTRUCTURA DE UNA PROTENA
Estructura Primaria: secuencia lineal. Anemia drepanoctica. Valina ( anormal) c. Glutmico ( normal). Estructura Secundaria: puentes de hidrgeno. Ac Estructura terciaria: uniones no covalentes entre cadenas laterales. Mioglobina Chaperonas
ACIDOS NUCLEICOS
Nucletidos: Funciones: almacen, y trasmiten informacin gentica, funciones estructurales y catalticas. DNA y RNA. Nuclesido C3 OH al P al C5- enlaces
ACIDOS NUCLEICOS
NUCLOTIDOS MODIFICADOS
ATP
es un nucletido compuesto por la adenina (base nitrogenada), un azcar (ribosa) y tres grupos fosfato. ATP + H2O ---> ADP + Pi
ADP + Pi + energa libre --> ATP + H2O
FAD
http://www.biologia.edu.ar/metabolismo/met1.htm
FAD: flavina adenina dinucletido. Transporta 2H, por lo que es FAD en su forma oxidada y FADH2 cuando est reducido.
NAD
nicotinamida adenina dinucletido. NAD+ en su forma oxidada y NADH + H cuando est reducido. La concentracin de NAD+ en la clula es pequea; por lo tanto debe reciclarse continuamente de la forma oxidada a la reducida y viceversa. NAD+ (oxi) + 2H+ + 2e- ---> NADH (red) + H+
ENZIMAS
Catalizadores eficientes, mediadores del metabolismo de todas las actividades dentro de una clula. Catalizadores biolgicos: protenas. Protenas conjugadas: Parte proteica y no proteica cofactores: componentes no proteicos. Metales (inorgnicos) u orgnico (coenzimas).
PROPIEDADES DE LAS ENZIMAS
Se encuentran en pequeas cantidades No sufren cambios irreversibles durante la reaccin, por lo que la enzima puede participar varias veces en reacciones individuales. No tienen efecto en la termodinmica de la reaccin. No aporta energa, no establecen equilibrio entre producto y reactivo en equilibrio. Las enzimas solo pueden acelerar una reaccin favorable (exergnica).
ENERGIA CINETICA
Energa en movimiento. Energa de Activacin: es la energa necesaria para romper los enlaces de los reactivos. Las molculas con alta energa (molculas activadas) se mantienen solas hasta que logran colisionar y poder liberar energa.
Velocidad de reaccin: depende del nmero de molculas reactivas que tengan la energa cintica necesaria en cualquier momento de la reaccin, que se aumenta con calentamiento. Lo contrario si hay una enzima. Estado de Transicin: Es cuando los reactivos estn en la cima de la reaccin listos para convertirse en productos.
SITIO ACTIVO
Sitio Activo: parte de la molcula enzimtica que participa de manera directa en la unin con el sustrato. Enzimas: aceleran la rotura y formacin de enlaces. La relacin entre la enzima y el sustrato es no covalente.
Complementariedad, precisin por enlaces inicos, hidrgeno, interacciones hidrfobas
ENZIMAS CONJUGADAS
Apoenzima: enzima formada por protena y un componente no proteico. Cofactor: necesario para la actividad cataltica. Holoenzima: Apoenzima y cofactor. Coenzimas: Cofactor unido a la apoenzima dbilmente. NAD+ , vitaminas, iones metlicos. Grupo Prosttico: Cofactor unido a la apoenzima fuertemente.
NOMENCLATURA Y CLASIFICACION
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ACTIVIDAD ENZIMATICAConcentracin de Sustratos: a concentraciones muy bajas, la enzima forma los productos lentamente. Si hay mas molculas de sustrato, una enzima se une al sustrato con mayor frecuencia y la V de reaccin es mayor. Hasta el punto que la enzima ya est saturada. Y operando a la Vmax. pH y temperatura: A un pH ptimo la enzima acta con mayor rapidez. A una T ptima la enzima acta con mayor rapidez, si la T se eleva por encima del rango ptimo la enzima se altera y pierde actividad.
INHIBICION ENZIMATICA
Molculas que se pueden unir con enzimas y disminuir actividad. Inhibidores reversibles e irreversibles. Inhibidores irreversibles: son los que se unen con gran firmeza a una enzima, mediante enlace covalente con algn residuo de aminocido.. Inhibidores reversibles: son los que se unen de manera dbil con la enzima, son fciles de desplazar y pueden ser: Inhibidores competitivos: compiten con un sustrato por el acceso al sitio activo de una enzima. Ej: los frmacos Inhibidor no competitivo: El sustrato y el inhibidor no compiten por el mismo sitio de unin.
METABOLISMOEnerga qumica
ATP
NADPH
Las vas catablicas: degradan macromolculas en micro molculas. Funciones: Mantener materias primas disponibles para la sntesis de otras molculas. Proporcionar energa qumica: Fosfatos de alta energa y e- de alta energa. Vas anablicas: simples a complejos. Requieren energa y usan energa qumica . catabolia exergnica
METABOLISMOGluclisis: Etapa ICitoplasma. Piruvato. Etapa II Tricarboxilicos. Mitocondrias. Oxidacin del C hasta CO2. Glucosa forma de almacenamiento NAPH y se utilizan sntesis de ATP.
MEMBRANAS - TALLERCual es la composicin qumica de la membrana celular? Describa cada uno de sus componentes y explique. Cual es la naturaleza e importancia de la bicapa lipidca? Describa los modelos de membrana propuestos por: Overton, Gorter, Grendell, Danielli , Davson, Robertson, Singer y nicolson. Describa y explique las diferentes soluciones isotnicas, hipertnicas e hipotnicas. Que es un liposoma? Y como se usan en los tratamientos mdicos?
COMPOSICIN QUIMICA DE LA MEMEBRANA
Lpidos anfipticos. Lipidos de membrana: fosfoglicridos: son diglicridos, fosfa tidilcolina, etanolamina, serina, ionsitol- unidos a un grupo fosfato, Formacin de las cabezas. esfingolpidos : son los menos abundantes, Anfipticos , se derivan de la esfingosina y cidos grasos en su grupoamino sellama ceramida, si la mol sustituyente es con fosforilcolina sellama esfingomielina. Si el sustituyente es un carbohidrato se llama glucolpidos- si es un azucar simple sellama cerebrsido y si es un oligosacrdos se llama ganglisido. Colesterol
MODELOS DE MEMBRANAS
OVERTON: solutos no polares se disolvan en solventes no polares y los solutos polares tenan la solubilidad contraria. Permeabilidad de la capa externa. GORTER Y GRENDEL: Bicapa de lpidos. DAVSON Y DANIELLI: Bicapa de lpidos recubierta en ambas partes de la membrana interna y externa por protenas globulares. Porinas solutos polares e iones pudieran penetrar. SINGER Y GARTH: Modelo del mosaico fluido.
SOLUCIONES
Osmosis: Se define smosis como una difusin pasiva, caracterizada por el paso del agua, disolvente, a travs de la membrana semipermeable, desde la solucin ms diluida a la ms concentrada.
SOLUCIONES
Hipertnico: Compartimento con mayor concentracin de solutos. Hipotnico: Compartimento con menor concentracin de solutos. Isotnico: Cuando se iguala las concentraciones.
PROCESOS
Plasmlisis: Si los lquidos extracelulares aumentan su concentracin de solutos, se hara hipertnica respecto a las clulas, como consecuencia se originan prdida de agua y deshidratacin. Turgencia: Cuando el agua entra a la clula lo que ocasiona una presin interna que empuja hacia la pared circundante.
En el caso de los eritrocitos sanguneos la plasmlisis se denomina crenacin y la turgescencia el de hemlisis.
TRANSPORTE PASIVO: dilisis
proceso sin gasto de energa, la dilisis es el pasaje de agua ms soluto de un lugar de mayor concentracin a un lugar de menor concentracin.
TRANSPORTE PASIVO: DIFUSION FACILITADA
Proteina unida sto. Transportador facilitador. Media la entrada y salida de stos polares. eJ. Azcares y aa.
TRANSPORTE ACTIVO: Primario
3 Na y 2 K. (3:2) Equilibrio de cargas: Na+ y K+. Na+ - Clextracelular. K+ protenas cargas- y cidos nuclecos. Por cada hidrlisis de ATP se bombean 3 NA+. Electrognica: o potencial de membrana contribuye a la separacin de cargas en la membrana.
Fig. 4.27 Mecanismo de co-transporte Na+/glucosa en epitelio intestinal
TRANSPORTE ACTIVO: secundario
Cotransporte: mueve stos a travs de la membrana.
TRANSPORTES MASIVOS
Endocitosis
http://highered.mcgrawhill.com/olc/dl/120068/bio02.swf
Endocitosis: importacin de materiales. Y son: Fagocitosis: engulle bacterias y alimento, se unen con lisosomas. Pinocitosis: Atrapan microgotas.
PINOCITOSIS
ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR
Clulas eucariticas captan macromolculas. Protenas receptoras. http://www.youtube.com /watch?v=o92plxmhkEs
MICROVELLOSIDADES
Chapa en Estriada
Las microvellosidades son prolongaciones de la membrana plasmtica con forma de dedo, que sirven para aumentar el contacto de la membrana plasmtica con una superficie interna. Rin: Ribetes en cepillo Intestino delgado: Chapa en estriada.
Ribetes en Cepillo
MICROVELLOSIDADESEstereocilios: Los estereocilios son especializaciones apicales de la membrana plasmtica presentes en ciertas clulas epiteliales. Epiddimo, retina, odo y neuronas.
UNIOINES INETRCELULARES
Uniones estrechas o de anclaje: epitelio. Cadherinas molculas de anclaje (uniones clula-clula para mantener la integridad de los tejidos animales), y proteinas de membrana. Desmosomas: puntos de unin entre las clulas ej: puntos de soldadura, estn anclados a sistemas de filamentos intermedios entre la clula.
UNIOINES INETRCELULARES
Uniones Estrechas: son reas de conexiones ntimas entre las membranas de las clulas adyacentes. Uniones en hendidura: conectan el citoplasma de clulas adyacentes
PLASMODESMOS
Son similares a uniones en hendidura pero en clulas vegetales. Permite el paso de molculas e iones no de organelos.
BASE MOLECULAR DE LA COMUNICACIN CELULAR
BASE MOLECULAR DE LA COMUNICACIN CELULAR
Ligando: Molcula que se une a un sitio especfico en un receptor u otra protena. ( Molcula mensajera). Clula diana: clulas que responden a la seal. Recepcin Transduccin de la seal. Segundos mensajeros: activa o desactiva una protenas especifcas
RECEPTORES DE SEALES
Receptores de superficie: receptores asociados a canales inicos. Convierten seales qumicas a seales elctricas. Abrir y cerrar. Ej: acetilcolina. Receptores acoplados a protena G: Son protenas transmembranales que se pliegan hacia adelante y haca atrs.
RECEPTORES CITOPLASMATICOS Y NUCLEARES
Protenas solubles. Citoplasma y ncleo. La hormona que pasa a travs de la membrana plasmtica, normalmente por difusin pasiva, alcanza el receptor e inicia la cascada de seales. Los receptores nucleares son activadores de la transcripcin activados por ligandos, que se transportan con el ligando u hormona, que pasan a travs de la membrana nuclear al interior del ncleo celular y activan la transcripcin de ciertos genes y por lo tanto la produccin de una protena. EJ: testosterona, progesterona, cortisol.
Receptores con actividad enzimtica: Funcionan como enzimas o se asocian a ellas. Tirosincinasa
TIPOS DE SEALIZACIN
Paracrina: molcula de sealizacin que se difunde a travs del liquido intersticial y acta sobre clulas prximas. eJ: prostaglandinas, xido ntrico. Autocrina: clulas que se estimulan as mismas. Ej: neurotransmisores receptados. Endocrina: viajan por el torrente sanguneo como hormonas, llegan a clulas distantes del cuerpo. Comunicacin neurocrina: la seal qumica liberada se difunde a travs de la hendidura sinptica. Este tipo de comunicacin se diferencia de la paracrina por ser mucho ms localizada.
SEALES MOLECULARES HIDROFOBICAS
xido Ntrico: Gas producido por muchas clulas vegetales y animales. El gas xido nitroso (NO) es un radical libre que difunde a travs de la membrana plasmtica y afecta a las clulas vecinas. El NO se forma a partir de la arginina y el oxgeno por la enzima xido nitroso sintetasa, con citrulina como sustrato. El NO funciona principalmente a travs de receptores diana, la enzima soluble guanilato ciclasa, que cuando se activa produce el segundo mensajero guanosinmonofosfato cclico (GMPc). En altas concentraciones el NO es txico, y se piensa que es el responsable de algunas lesiones despus de un infarto. El NO realiza tres funciones principales: Relajacin de los vasos sanguneos. Regulacin de la exocitosis de neurotransmisores. Respuesta celular inmune.
NO
es secretado por las clulas endoteliales de los vasos sanguneos o por algunas neuronas, se comporta como un inductor. Su accin dentro de la clulas es muy breve, pues es metabolizado en el lapso de breves segundos. El xido ntrico secretado por las clulas endoteliales tiene como blanco a las clulas musculares lisas de los mismos vasos, las cuales se relajan, produciendo por lo tanto una vasodilatacin. Durante el proceso de ereccin del pene, la acetilcolina es liberada por los terminales axnicos del sistema parasimptico e interacta con los receptores de membrana de las clulas endoteliales. Como respuesta se activa en estas clulas la enzima xido ntrico sintetasa que genera xido ntrico a partir del aminocido arginina, este inductor pasa al espacio intercelular hasta alcanzar el citoplasma de las clulas musculares lisas, promoviendo la vasodilatacin y la consiguiente ereccin del pene.
SEALES MOLECULARES HIDROFOBICAS
un receptor guanilil ciclasa es un receptor celular asociado a una va de sealizacin intracelular caracterizado por pertenecer a la familia de los receptores con actividad enzimtica intrnseca y por poseer como ligandos a hormonas peptdicas asociadas. y su va de transduccin de la seal implica a un incremento en los niveles intracelulares de GMP cclico. De este modo, su activacin mediante un estmulo externo provoca una cascada de reacciones enzimticas interna que facilita la adaptacin de la clula a su entorno, por mediacin de segundos
SEALES MOLECULARES HIDROFOBICAS
Esteroides: Las hormonas esteroides son derivados del colesterol. Ejemplos de las hormonas esteroides son los glucocorticoides, los mineralocorticoides, los esteroides sexuales, la vitamina D y el cido retinoico. Derivados de aminocidos: hormonas derivadas del aminocido tirosina. Conocidas como aminohormonas. Existen dos tipos de aminohormonas las que interactan con receptores de membrana (adrenalina y noradrenalina, producidas por la glndula suprarrenal) y las que se unen a receptores citoslicos (por ejemplo, la hormona tiroidea producida por la glndula tiroides). . Pptidos o protenas: Son cadenas de aminocidos. Ejemplos de hormonas peptdicas son la oxitocina y la hormona antidiurtica. Ejemplos de hormonas proteicas son la Insulina y la hormona del crecimiento. Estas protenas y otros factores de crecimiento son mitgenos potentes. (es decir activan la mitosis). Derivados de cidos grasos: Las prostaglandinas y las hormonas juveniles de los insectos son hormonas derivadas de cidos grasos.
SEALES MOLECULARES HIDROFILICAS ASOCIADOS CON PROTENA G
RECEPTORES ASOCIADOS CON ENZIMAS
AMPc puede unirse a un sitio regulador de una proteinquinasa especifica denominada proteinquinasa A (PKA). Toda proteinquinasa A consta de dos subunidades una cataltica y otra regulatoria. La unin del AMPc a la subunidad regulatoria, provoca la activacin de la PKA y la liberacin de las subunidades catalticas activas. Esta proteinquinasa inicia una cascada de fosforilaciones que determinan las respuestas celulares especificas de cada tipo celular
VIA DE LA ADENILATO CICLASA, AMPC COMO SEGUNDO MENSAJERO
Moleculas seal Molculas, seal
Molcula seal, estimula la respuesta final
Segundos mensajeros: son iones o molculas que trasmiten la seal al interior de la cell. Se activan receptores= se producen los segundos mensa. No son enzimas pero regulan las enzimas como Proteincinasas. Se unen a canales inicos. Cascada de sealizacin
AMPc COMO SEGUNDO MENSAJERO
http://www.youtube.com/watch?v=U6uHotlXvPo&f eature=player_embedded
AMPc COMO SEGUNDO MENSAJERO
AMPc COMO SEGUNDO MENSAJERO
Mol sealizacin receptor
Cataliza formacin de AMPc
Adenil ciclasa activa Proteina G activa
Activa proteincinasa A Fosoforila a ProtenasSe produce respuesta en la clula
Acopladoa protena G
VIA DE LA FOSFOLIPASA C. DAG, IP3
VIA DE LA FOSFOLIPASA C. DAG, IP3
Ligando a receptor unido a protena G Activacin de la protena GSe activa la fosfolipasa C
DAG ACTIVA LA PROTEINCINASA
PIP2 se divide en: Inositol 3P (IP3) + DAG
Se fosforilan protenas y se produce rta celular
Iones Ca+ se liberan en le citosol y produce rta.
Se une a canales de ca+ en el RE
IP3
IONES Ca+ SON MENSAJEROS IMPORTANTE
Procesos en los que participa el Ca+: Contraccin muscular Divisin celular Metabolismo Transcripcin Movimiento celular Apoptosis Fertilizacin del vulo coagulacin
Ca+
IONES Ca+ SON MENSAJEROS IMPORTANTECa+
Cambia de forma y activa varias enzimas: fosfatasas, proteincinas as
Ca+ Ca +
El ca+ puede trabajar solo pero generalmente se una a calmodulinas ( protenas).
MATRIZ CITOPLASMATICA Y CITOESQUELETO
Ubicacin: Ncleo y membrana Consistencia: emulsin coloidal muy fina de aspecto granuloso. Funcin: albergar orgnulos celulares y contribuir al movimiento de los mismos. Citosol: participa en muchos procesos metablicos. Hasta el 85% del citoplasma est conformado por agua, protenas, lpidos, carbohidratos, ARN, sales minerales y otros productos del metabolismo.
MATRIZ CITOPLASMATICA
Ectoplasma cerca a la memebrana
Regin gelatinosa cercana a la membrana Implica movimiento celular
Endoplasma cerca del ncleo
Parte interna, fluida Se encuentran la mayora de orgnulos
CITOESQUELETO
Estructura: red densa de fibras de protena = microtbulos, microfilamentos, filamentos intermedios. Funcin: Resistencia mecnica Proporciona forma a las clulas Capacidad para moverse Divisin celular Transporte de materiales dentro de la clula.
CITOESQUELETO - FUNCIONESContractilidad y movilidad Organizacin espacial
Estructura y soporte
Transporte intracelular
CITOESQUELETO
MICROTBULOS
Cilindros Huecos, eucariotas. Forma parte en cilios y flagelos, uso mittico Pared del Microtbulo: protenas globulares dispuestas en hileras longitudinales conocidos como protofilamentos. Formados por , tubulina = se combinan y forman un dmero ( unin de dos molculas simples) Polimerizacin y despolimerizacin extremos + y Unidos por enlaces no covalentes
MICROTBULOSAyudan a regular el ensamblaje de microtbulos y entrelazan los microtbulos con otros polmeros
Utilizan la energa del ATP para producir movimiento
MAP ESTRUCTURALES
MAP MOTORAS
Protenas asociadas a los Microtubulos
PROTEINA MOTORA DE LOS MICROTBULOS
Cinesinas: tetrmero formado por: dos cadenas pesadas y dos cadenas ligeras, un par de cabezas globulares ( que actan hidrolizando el ATP ) cada cabeza unida a un cuello, un pednculo cilndrico y cola en forma de abnico que se une al cargamento. Se dirige hacia el lado +. Se mueve ( velocidad) dependiendo de la concentracin de ATP. Sobre un protofilamento. Se mueve por un mecanismo llamado mano sobre mano. http://www.youtube.com/watch?v=68 6qX5yzksU
PROTEINA MOTORA DE LOS MICROTBULOS
Dineina: protena encargada de cilios y flagelos. Formada por dos cadenas pesadas idnticas y dos cadenas intermedias y ligeras. Cada cadena pesada est formada por una cabeza globular con dos proyecciones alargadas, estas cabezas son generadoras de fuerza. SE mueve del lado Dinactina ( adaptador de mltiples subunidades) regule la actividad de la dineina
FUNCIONES DE LA DINEINA
DINEINA
Agente generador para el uso y el movimiento de los cromosomas en mitosis
Motor microtubular dirigido al extremo menos para situar el aparto de golgi y el movimiento de organelos vesculas y partculas
CENTROS DE ORGANIZACIN DE LOS MICROTUBULOS
Centrosoma: Formado por dos centriolos rodeados por material pericentriolar. Forma: electrondenso y amorfa. Centriolos: 9 x 3 ( 9 grupos de 3 microtbulos adheridos ordenados formando un cilindro hueco). Se ensamblan y y desensamblan en la divisin celular.
CILIOS Y FLAGELOS COMPUESTOS POR MICROTBULOS
Cilios: son utilizados por la clula para mover lquido y partculas a travs de la superficie celular. Formados por tallos esbeltos y cilndricos cubierto por una extensin de la membrana plasmtica. Centro del tallo formado por microtbulos de 9 pares de tbulos unidos alrededor de la circunferencia y 2 microtbulos no emparejados. 9+2
CILIOS Y FLAGELOS COMPUESTOS POR MICROTBULOS
Fuerza de deslizamiento: dineina , utilizan el ATP para accionar los cilios y flagelos. Movimiento Flagelo: ltigo Movimiento Cilio: Remo Cuerpo Basal: estructura organizadora
FILAMENTOS INTERMEDIOS
Animales ( vertebrados) Fibras fuertes, flexibles. Funcin: proporciona estabilidad celular y fuerza mecnica a las clulas que se someten a tensin fsica como neuronas, cell musculares y cell epiteliales ( queratina). Ubicacin: citoplasma. Plectina: Puentes de unin dbiles con otros filamentos conformadas por protenas.
MICROFILAMENTOS
Filamentos de actina: fibras slidas y flexibles. Conformacin: dos cadenas de polimricas de actina entrelazadas a modo de perlas. Consistencia: Gel Funcin: determinan la forma de la clula y movimiento al ensamblarse y desensamblarse. En clulas musculares: se asocian a otros filamentos a base de miosina.
MICROFILAMENTOS
ATP y miosina : energa, contraccin muscular. Actina en presencia de ATP se polimeriza. Cuando la el ATP ADP, miosina se une a la actina y se deslizan los microfilamentos.
http://www.youtube.com/watch?v=Qxa9xZSH9QY http://www.youtube.com/watch?v=YWNO19zVMc4&feature=related
TALLER- REFUERZO PARCIAL
1. Cuadro comparativo entre clulas animales y clulas vegetales. 2. Si el campo microscpico correspondiente al objetivo de menor aumento10x tiene un diametro d 2000um, el dimetro del campo correspondiente al objetivo de mayor aumento (40x) es? 3. Clasifique los siguientes organismos segn si es procariotico, eucariotico, pluricelular y unicelular.: protistas, Vegetales, animales, Mneras, fungi 4. realice cuadros comparativos con cada uno de los organelos dados en clase de acuerdo a su estructura y funcin. 5. que sustancias se producen en el aparato de golgi, RE, etc.
TALLER- REFUERZO PARCIAL6. Repase el tema de membranas y tipos de transporte 7. Donde se sintetizan las hormonas? 8. Cual es la importancia de la tubulina en los organelos de una clula, donde se origina en que organelos participa. 9. Compare las clulas de la cebolla con las del ratn y diga : si es eucariotes o procariotes, uni o multi celular, auttrofos o hetertrofos.
NUCLEO INETRFASICOCromatina y Cromosomas
NUCLEO INTERFASICO
Ocupa el 10% del volumen total. Est delimitado por membrana nuclear compuesta por dos membranas. Interna y externa que se continan con el sist de membrana del RE. Estas estn perforadas con poros. Compartimento nuclear ( nucleoplasma) se localizan: 46 cromosomas- ADN Histonas Genes que codifican los diferentes ARN que se van a transcribir. Protenas: ADN pol, ARN pol, protenas ribosmicas que regulan la expresin de los genes.
ENVOLTURA NUCLEAR
Membrana externa se continua con la memb.RE. Espacio perinuclear: es el espacio entre las dos membranas. La membrana interna: es sostenida por la lmina nuclear, que es un delgado enrejado de filamentos intermedios, constituido por protenas llamadas lminas, es de estructura bidimensional. Protenas transmembranales de la membrana nuclear sirven de puntos de anclaje para los filamentos laminares, Lmina Nuclear establece forma ( esfrica) y da cierta rigidez.
POROS DE LA ENVOLTURA NUCLEAR
Son complejos formados por protenas y lo integran: Pared: Forma de cilindro hueco abierto en sus dos extremos, 8 columnas protecas que atraviesan la envoltura de lado a lado. Los extermos citosolicos de esas columnas componen un anillo en la membrana externa. Los filamentos intermedios de la lmina nuclear se hallan ligados al complejo del poro y le da rigidez Protenas transmembranales amarran las columnas proteicas de la bicapa. De los anillos internos y externos nacen fibrillas que se proyectan hacia el citosol y el interior del ncleo.
PASAJE DE MACROMOLECULAS A TRAVES DEL COMPLEJO DEL PORO
Entrada de protenas solo las adecuadas. Protenas producidas en ribosomas que tienen un pptido seal ( secuencia especifica de pocos a.a) que esreconocido por un componente citoslico del complejo del poro, fibrillas nacidas en su anillo externo. Pptido seal conduce a las protenas hacia el centro del complejo, atravesando el agrandamiento del poro. El Pptido seal define la apertura del diafragma con gasto de energa. Las protenas antes de entrar se pliegan y se ligan a otras protenas residentes en el citosol como nucleoporinas o importinas que las conducen a la superficie de la envoltura nuclear y la ayudan a atravesar el poro.
CROMOSOMAS
Cromatina 50 A 250 MILLONES DE pb. Histonas y no histonas ( formadas por polipeptidos) Complejo : ADN, Histonas y protenas no histnicas se llama Cromatina.
CROMOSOMAS
Centrmero: Participa en el repartoa clulas hijas de las dos copias cromosmicas como consecuencia de la replicacin del ADN. Telmeros: ADN posee secuencia de nucletidos especial, que determina el modo de replicacin. Mltiples orgenes de replicacin
HISTONAS
5 clases de Histonas: Protenas que contienen gran cantidad de lisina y arginina, a.a cargados postivamente lo cual hace que se fije al almol de ADN. H1: existen 6 subclases, contiene 220 a.a se llaman histonas nucleosmicas estas son los que forman los nucleosomas forman las unidades bsicas del enrollamiento cromatinico. H2A, H2B, H3 y H4. Las histonas nucleosmicas se asocian para formar un octmero
CROMATINA
Los nucleosomas se enrollan sobre si y generan una estructura helicoidal llamada solenoide.
CROMATINA
La interfase la cromatina es una heterocromatina, mas condensada. Heterocromatina constitutiva: forma los brazos cortos de los cromosomas acrocntricos y satlites. Heterocromatina Facultativa: Corpsculo de Barr Eucromatina cuando esta menos condensada.
Corpsculo de Barr
Cuerpo oscuro en la interfase de las clulas nerviosas Hiptesis de Lyon. Las cl. de un org. hembra solo tienen activo un cromosoma X El otro cromosoma se inactiva aleatoriamente, originando el corpsculo de Barr La inactivacin ocurre al comienzo del desarrollo despus de 4 o 5 divisiones, despus de la
Corpsculo de Barr
La inactivacin es permanente
En toda la descendencia de una clula se inactiva el mismo cromosoma X Las hembras, por este fenmeno, tienen igual nmero de genes ligados a X que los machos
EJERCICIOCuantos corpsculos de Barr esperara ver en clulas humanas que contuvieran los siguientes cromosomas? a.XX b. XY c. X0 d. XXY e. XXYY f. XXXY g. XYY h. XXX i. XXXX
CROMOSOMAS
Metacntrico: El centrmero se ubica cerca del medio, por lo que el cromosoma posee dos brazos de la misma longitud.
CROMOSOMAS
SUBMETACENTRICO: El centrmero esta desplazado hacia un extremo, lo que produce un brazo largo y un brazo corto.
CROMOSOMAS
ACROCENTRICO: El centromero esta cerca de un extremo , lo que produce un brazo largo en ese lado y un botn o satlite en el otro extremo.
CROMOSOMAS
TELOCENTRICO El centromero esta en el extremo del cromosoma o muy cerca de el.
CARIOTIPO
es el juego completo de cromosomas que posee un organismo.
Los cariotipos se preparan a partir de clulas vivas como glbulos blancos , las clulas de la medula sea, o las clulas del tejido meristemtico de las plantas.
Trabajo Independiente
Buscar los Tipos de Bandeo de los cromosomas en un cariotipo.
MITOSIS
Expliques como esta formado los cromosomas Que son las condensinas y donde intervienen Explique cada una de las fases de la mitosis Donde actuan las cohesinas Como es el Centro Organizador de Microtbulos ( MTOC) entre las clulas animales y vegetales. Explique la regulacin del ciclo celular Donde participan las proteincinasas? Y las Cdk Diferencie entre reproduccin sexual y asexual
MEOISIS
Distinga entre clulas haploides y diploides y defina cromosomas homlogos Describa el proceso de la meiosis y explique la importancia Compare la mitosis y meoisis Explique la apoptosis y senescencia de la clula Explique ovognesis y espermatognesis Fecundacin natural e in vitro
REPLICACION DEL DNA
El DNA tiene mltiples orgenes de replicacin, por esa razn es que demora poco tiempo y el largo de la cadena de DNA. Entre 20 y 80 ori C por cada lazo de cromatina. Los ORI C contienen secuencias especificas de nucletidos denomida ARS ( Autonomous replication Sequence) que incluye GAGGC. De donde se adquiere la energa para realizar la replicacin? dNTP- 2P cuando se ligan. La pol delta : cataliza la sntesis de la cadena continua La pol : reemplaza el primer por dNTP en una cadena. Y estas dos enzimas se desprenden despus de haber terminado. La pol : junto con la primasa se en carga de fabricar los
MUTACION DEL ADN
Delecin
intercalacion
Altera la expresin de la protena
MUTACION DEL ADN
Mutaciones gnicas: Cuando el genoma incluye uno o unos pocos nucletidos se denomina mutaciones gnicas. Mutaciones: clulas somticas o germinativas. Cuando muta una protena involucrada en la morfognesis, las mutaciones son malformaciones congnitas anatmicas. La protena alterada da lugar a alteraciones funcionales EJ. Hemoglobinopatias; o a trastornos metablicos se alteracin de las enzimas. Mutaciones gnicas espontneas: por desaminancin de nucletidos.
MUTACION DEL ADN
Apurinizacin Agentes ambientales: Qcos, radiaciones ionizantes, virus: sustituciones de bases, deleciones , intercalaciones, desaminaciones, apurinizaciones, otras produce rotura de la doble hlice, formacin de dmeros de pirimidina, dmeros de timina
LUZ U.V
SISTEMAS DE REPARACION DEL ADN
Reparacin por Glicosilasas, reaparan la desaminacin
Nucleasa reparadora: remueve los cebadores. Las desaminaciones y apurinizaciones: se corrigen con ADN glicosidasa especifica. Reconoce y corta. AP endonucleasa y una fosfodiesterasa corta en el extremo 5 y el 3del sitio AP y remueve el azucar, luego la ADN pol coloca el nucletido correcto la ligasa le pone fin a la reparacin.
REPARACION POR ENDONUCLEASAS DE SITIOS AP
CORRECION DE LOS DIMEROS DE PIRIMIDINA
TRADUCCION
UAA, UAG,UGA: codones de terminacin. Ledo por el ribosoma. La Terminacin requiere factores de liberacin: RF1: que reconoce los codones de terminacin UAA Y UAG; RF2 : que reconoce codones UAA Y UGA; RF3 incrementa la actividad de los otros factores, esto es procariotes. Eucariontes solo el RF1 y RF3 que reconoce los codones de terminacin. RF1, RF2 y eRF1: entran al sitio A, donde acta con el codn de terminacin como lo hara un anticodon del RNAt.
LA TRADUCCION
Nirenberg Khorana
Brenner
Crick
Crick y Brenner: Los codones consta de tres nucletidos. Nirenberg y Heinrich J. Matthaei :descubrieron la primera correspondencia codnaminocido. Nirenberg y Philip Leder fueron capaces de determinar la traduccin de 54 codones. Khorana complet el cdigo, y poco despus, Robert W. Holley determin la estructura del ARN de transferencia, la molcula adaptadora que facilita la traduccin.
Diferencias entre un cdigo solapado y uno no solapado