Cuestionario de Biologia celular, Apuntes de Biología Celular

¡Descarga Cuestionario de Biologia celular y más Apuntes en PDF de Biología Celular solo en Docsity! Capítulo 12 Citoesqueleto 1. Los principales elementos del citoesqueleto son: Los principales elementos del citoesqueleto son tres: 1. Microtúbulos. 2. Microfilamentos. 3. Filamentos intermedios. 2. Proteína estructural de los microtúbulos Tubulina 3. ¿Qué es un protofilamento y como está compuesto? Forman la pared del microtúbulo, además estos protofilamentos compuestos por heterodímeros de dos proteínas: la a- y la ß-tubulina 4. ¿En qué consiste el proceso el proceso de nucleación de un microtúbulo? El ensamblaje se produce por adición de heterodímeros de a-/ß-tubulina libre en el medio, que da lugar a oligómeros que constituyen un núcleo inicial de formación del microtúbulo 5. ¿Qué sucede en la etapa de elongación de un microtúbulo? La unión de nuevos heterodímeros de a-/ß-tubulina a ambos lados del núcleo provoca la elongación. 6. ¿Cuándo llega a un estado de equilibrio un microtúbulo? Finalmente se llega a un estado de equilibrio, en el que el microtúbulo se mantiene con una longitud más o menos constante porque la concentración de tubulina libre en el medio disminuye, hasta llegar a ser un factor limitante para la reacción de polimerización. 7. ¿Por qué se dice que los microtúbulos son polares? Emergen de los centrosomas pero no contactan con los cromosomas, sino que se estabilizan al contactar con otros microtúbulos antiparalelos que crecen a partir del centrosoma del polo opuesto. 8. ¿Qué explica el modelo de inestabilidad dinámica? En este modelo, la concentración de a-/ß-tubulina-GTP libre en el medio es fundamental para explicar el comportamiento inestable de los microtúbulos 9. Principales funciones de los microtúbulos en las células • Contribuyen al establecimiento de la forma particular de cada tipo de célula. • Participan en el movimiento celular. • Permiten el transporte de vesículas y orgánulos a lo largo de citoplasma y el mantenimiento de orgánulos en determinadas localizaciones celulares. • Participan en los procesos de endocitosis y exocitosis. • Tienen un papel esencial en el movimiento de los cromosomas y cromátidas durante la mitosis y la meiosis. • Constituyen los centríolos celulares. • Forman el axonema de cilios y flagelos. 10. Agentes y fármacos que modifican la formación de microtúbulos El taxol es una sustancia extraída de la corteza del tejo (Taxus baccata) que aumenta la estabilidad de los microtúbulos, haciendo que se vuelvan demasiado rígidos e impidiendo que desarrollen sus funciones adecuadamente. La colchicina, agente que se extrae de la planta Colchicum autumnale, impide la polimerización de los microtúbulos, al unirse a las unidades de tubulina libres en el citoplasma y evitar así que se incorporen al microtúbulo. La vincristina o la vinblastina, poseen una acción similar a la colchicina, ya que su afinidad por los sitios de unión del GTP en las tubulinas impide el dinamismo normal de los microtúbulos. 11. Proteínas asociadas a microtúbulos 1. Motoras: son proteínas que consumen energía para desplazarse a lo largo de los microtúbulos con el fin de llevar vesículas u orgánulos a distintos lugares del citoplasma. 2. No motoras: desarrollan funciones estructurales, como la formación de haces y redes, la estabilización de microtúbulos, etc. 12. Estructuras complejas formadas por microtúbulos Se pueden agrupar entre sí para formar estructuras complejas, especializadas en la realización de determinadas funciones celulares. Los microtúbulos se agrupan para ello en parejas o tríos adosados en paralelo denominados dobletes o 21. Los filamentos intermedios están constituidos por: Los filamentos intermedios están formados por proteínas diversas que dan lugar a los diferentes grupos de filamentos. 50 proteínas distintas que pueden formar parte de los filamentos intermedios, las cuales se han agrupado en seis clases, dependiendo de su secuencia de aminoácidos y de su estructura proteica, así como de su expresión en diferentes tipos celulares. 22. Características distintivas de los filamentos intermedios • Las proteínas que constituyen los filamentos intermedios son filamentosas y no globulares. • No presentan polaridad; es decir, no poseen extremos (+) ni (–), ni tienen una dinámica de polimerización- despolimerización como la de los microtúbulos o microfilamentos. • No precisan de ATP o GTP para su polimerización. • No poseen función motora, sino principalmente estructural. 23. Describa la asociación de las proteínas que constituyen los filamentos intermedios Se han agrupado en seis clases, dependiendo de su secuencia de aminoácidos y de su estructura proteica, así como de su expresión en diferentes tipos celulares. 24. ¿Qué es un protofilamento? Unión de los tetrámeros por sus extremos. 25. Mencione las diferentes familias de proteínas que conforman los filamentos intermedios Algunos filamentos intermedios son específicos de las células epiteliales (citoqueratinas, pertenecientes a las clases I y II), mientras que otros se expresan en células de origen mesenquimal (como la vimentina o la desmina, incluidas en la clase III). La proteína ácida neurofibrilar glial es característica de las células gliales del sistema nervioso (perteneciente también a la clase III), mientras que otros filamentos intermedios son típicos de neuronas (neurofilamentos, clase IV). 26. Algunas enfermedades originadas por alteraciones en filamentos intermedios Epidermólisis bullosa--- que se origina por mutaciones en los genes de las CK 5 o 14 que causan desestructuración del estrato basal de la piel. Queratoma epidermolítico palmoplantar--- que se origina por mutaciones en la CK9, localizada en el estrato granuloso de la piel. 27. Los Tonofilamentos están formados por: Queratina Capitulo 15 División Celular 1-¿Cómo surgen las células? A través del ciclo celular 2- A qué se refiere el término división celular? División celular (fase M del ciclo) tiene lugar tras la duplicación del material genético en la fase S y la preparación de las células en la fase G2 3-Mencione las fases del ciclo celular 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. 4-Describa la interfase La interfase es la etapa que se sitúa entre dos divisiones celulares. Constituye un estado de reposo aparente, que dista mucho de lo que realmente acontece en el interior de la célula. Durante este período, la célula es muy activa desde el punto de vista metabólico, crece mediante la síntesis de nuevas macromoléculas y orgánulos y duplica su ADN, constituyendo dos juegos diploides de cromosomas (uno para cada célula hija). En una célula humana en cultivo, la interfase se prolonga aproximadamente 23 h, cerca de un 95% de la duración total del ciclo. A su vez, según criterios bioquímicos, la interfase se divide en tres etapas secuenciales: G1, S y G2. La fase S se corresponde con el período de replicación del ADN y se encuentra flanqueada por las fases G1 y G2. 5-¿En qué consiste la fase G1? La fase G1 es un período posmitótico que precede a la replicación del ADN. En una célula humana en cultivo, su duración es de aproximadamente 11 h, cerca de la mitad de la interfase. 6-¿En cuántas etapas se divide el ciclo G1? G1 un subestadio inicial o de entrada en G1 (G1a), uno medio o de progresión (G1b) y uno terminal o de transición (G1c). 7-¿Qué fase va después de la fase G1? La fase S 8-Describa lo que acontece en la fase S La fase S es la etapa del ciclo celular que sigue a la fase G1. A la vez que continúa su crecimiento, en este período la célula duplica su ADN genómico en un proceso denominado replicación. En esta etapa se sintetizan también las histonas, encargadas del empaquetamiento del ADN. Además, los centríolos del centrosoma se separan entre sí y se dividen, generando por lo tanto cuatro centríolos (dos por centrosoma). 9-Fundamento del síndrome de MEIER-GORLIN Caracterizada por enanismo, microcefalia y otras anormalidades en el desarrollo corporal. 10-¿Qué es el límite de HAYFLICK? 60-80 replicaciones de ADN telomerico permitidas, antes de que los telómeros desaparezcan y las células entren en un estado de fracaso. 11-Describa la senescencia replicativa Fracaso reproductivo en el cual está la célula después de que caduque la replicación del ADN telomerico y los telomeros desaparezcan. 12-¿Qué sucede en la fase GAP 2? En una célula humana en cultivo, su duración es de aproximadamente 4 h, cerca de un sexto de la interfase. En este tiempo, la célula culmina su crecimiento y sintetiza los factores necesarios para iniciar la mitosis. 13-¿Cuál es la fase del ciclo celular durante la cual la célula progenitora se divide para dar lugar a dos células hijas idénticas? División celular (Fase M) 27-Mencione los mecanismos de regulación del control del ciclo celular Unión de ciclinas, fosforilación por parte de CAK, o por desfosforilación de determinados residuos mediante la actividad fosfatasa de Cdc25) o una inactivación (mediante unión de CKI o fosforilación por parte de Wee1). 28-¿A qué se refiere el término senescencia celular? El envejecimiento o senescencia es un destino vital de la célula en el que el dato clave es la pérdida de su potencial replicativo: las células senescentes no pueden dividirse. 29-¿Qué es la apoptosis? Es el segundo destino vital dirigido por p53 ante una lesión irreversible es la muerte celular programada o apoptosis. 30-¿Cuáles son los destinos vitales de la célula? Las células pueden morir por necrosis, apoptosis o autofagia. Reproducción celular Capítulo 13 Señalización Celular 1-Mencione el objetivo de la señalización celular El objetivo de la señalización es la regulación de la fisiología celular, que va a permitir el funcionamiento coordinado de las células en los tejidos. Las señales que provienen de otras células regulan en gran medida las diferentes funciones celulares, incluidos su metabolismo, diferenciación, movimiento, proliferación y muerte. Las señales pueden ser de distinta naturaleza, como neurotransmisores, hormonas, factores de crecimiento, citoquinas, gases, etc. 2-¿Qué procesos regula la señalización celular? Control de la población celular de un tejido 3-Explique las diferencias entre célula señalizadora y célula diana La célula emisora de la señal, que secreta al medio externo una molécula, es la célula señalizadora. Y la célula que recibe la señal y reconoce la molécula secretada a través de receptores específicos, se llama célula diana. 4-Mencione los tipos de señalización y sus características particulares Señalización paracrina: señalización de tipo local, es decir, a corta distancia, donde la molécula señal es reconocida por una célula diana de distinta estirpe que la célula que emite la señal. Señalización autocrina: señalización de tipo local, en la cual la molécula señal es reconocida por una célula diana de igual estirpe que la de la célula señalizadora, o incluso es ella misma la célula diana. Señalización hormonal (o endocrina): las señales son hormonas. En este caso, las células secretoras se conocen con el nombre de células endocrinas. Son células especializadas en la secreción hormonal que pertenecen a órganos endocrinos. Las hormonas viajan por el torrente circulatorio hasta llegar a la célula diana, que suele estar en lugares alejados de la célula secretora. Señalización por medio de neurotransmisores: esta es una señalización característica de las neuronas. Los neurotransmisores son moléculas pequeñas hidrófilas que, tras ser liberadas al espacio sináptico, se unen a los receptores de la célula diana (otra neurona u otro tipo celular especializado), para causar un determinado efecto. 5-¿Cuáles son las características que comparten todos los tipos de señalización? Las células responden a la señal mediante receptores específicos Las señales extracelulares se transforman en señales intracelulares La transmisión de señales intracelulares desde el receptor de membrana hasta el núcleo tiene lugar a modo de cascada La respuesta celular es el resultado de la integración de las múltiples señales que le llegan a la célula del exterior Una misma molécula señalizadora puede causar respuestas distintas en diferentes tipos celulares 6-¿Dónde se localizan los receptores específicos? Las células responden a la señal mediante receptores específicos. Los receptores pueden estar localizados: 1) en la membrana plasmática (receptor de membrana), de forma que reconocen moléculas hidrófilas que no pueden atravesar la membrana por difusión; 2) en el citoplasma celular (receptor citoplasmático), en cuyo caso reconocen moléculas hidrófobas que pueden atravesar la membrana plasmática y unirse a sus receptores. 7-Función de la señal intracelular en el núcleo Para activar la transcripción de genes de respuesta. 8-¿Qué es un gen de respuesta? Determinados genes (que permanecían silenciados en ausencia de la señal), llamados genes de respuesta. 9-¿De qué manera se da la transmisión de señales intracelulares? Cuando la molécula señal (o ligando) se une al receptor, se inicia una señalización intracelular que transmite dicha señal al núcleo. 10-¿Qué pasa una vez que la cascada de señalización ha actuado? La maquinaria de señalización retorna a su estado inactivo. Por lo tanto, es un mecanismo de «encendido» y «apagado» de moléculas intermediarias de señalización 11-¿Cómo puede ocurrir la inactivación del sistema señalizador? Uno de ellos es la endocitosis de los receptores y su posterior degradación en los lisosomas, desapareciendo así de la membrana, lo cual detiene la señalización. En otros casos ocurre una inactivación de los receptores mediante proteínas bloqueantes; en este caso, es frecuente que el mismo producto de la señalización sirva para detenerla. 12-Proteinas que actúan en las cascadas intracelulares Proteínas quinasas, es decir, con la capacidad de fosforilar a otras proteínas en residuos de aminoácidos específicos. 13-Proceso por el cual se activan y/o inactivan las quinasas Las proteínas fosforiladas pierden su grupo fosfato mediante la acción de enzimas fosfatasas, haciendo que estas Vuelvan a su estado inicial. La fosforilación de proteínas no siempre tiene un efecto de activación, ya que en algunos casos produce inactivación proteica. Otro sistema de activación/inactivación frecuente es la unión de proteínas a los nucleótidos GTP/GDP. En este caso, las proteínas en estado inactivo llevan unido GDP. Cuando esa proteína necesita activarse para comenzar la señalización intracelular, intercambia el GDP por GTP. 14-Función de las proteínas GEF y GAP. 15-Explique la integración de las múltiples señales Las células están sometidas al mismo tiempo a diferentes estímulos, que desencadenarán una respuesta final dependiendo del conjunto de señales que les lleguen y de la concentración de cada sustancia señalizadora. 16-¿Una misma molécula señalizadora puede causar distintas respuestas? ¿A qué se debería esto? Este fenómeno se debe, por un lado, a la presencia de diferentes tipos de receptores que reconocen una misma señal, en distintos tipos de células; por otro lado, incluso en células que tienen el mismo tipo de receptor, la señalización intracelular puede seguir rutas divergentes (y, por lo tanto, dar lugar a efectos diferentes). 17-¿Cuál es el mecanismo más común que utilizan las células para comunicarse? Señalización a través de secreción de moléculas. 33-El complejo α-GTP de la proteína G puede activar a la enzima Adenilato Ciclasa 34-Segundo mensajero de las proteínas G El AMPc 35-Función de la enzima fosfodiesterasa del AMPc La enzima fosfodiesterasa del AMPc elimina el exceso de AMPc una vez que se ha producido la señalización, para que la célula retorne a su estado original inactivo. 36-Efectos intracelulares del AMPc Son de respuesta rápida, mientras que otros tienen una respuesta más lenta. Los de respuesta rápida son aquellos que no implican transcripción de genes como consecuencia de la acción del AMPc. Un ejemplo es el caso de la señalización que tiene lugar en el olor. 37-Conformación de la proteína quinasa A Es un tetrámero formado por dos subunidades homodiméricas: la subunidad reguladora y la subunidad catalítica. Cuando ambas subunidades están unidas, PKA permanece inactiva. 38-Esquematice la activación de la enzima fosfolipasa C Activar la enzima fosfolipasa C-ß, la cual fragmenta el fosfolípido de membrana fosfatidilinositol-4,5-bifosfato (PIP2), que está anclado en la cara interna de la membrana plasmática. Se generan así dos moléculas: a) el inositol trifosfato (IP3), y b) el diacilglicerol (DAG) El IP3 queda libre en el citoplasma, mientras que el DAG permanece unido a la membrana. Tanto el IP3 como el DAG están involucrados en la transducción de señales y poseen funciones muy importantes en la regulación de la actividad de numerosos procesos celulares. Aparte de la fosfolipasa C-ß (PLC-ß), que es la que se activa por medio de las proteínas G, existe también la fosfolipasa C-. (PLC-.), que se activa por medio de otros receptores, llamados receptores enzimáticos. 39-Actividades del IP3 Molécula hidrófila que queda libre en el citosol y se une a un receptor del tipo canal iónico situado en la membrana del retículo endoplasmático liso (REL). En ausencia de IP3 en el citoplasma, el canal permanece cerrado, pero tras la unión del IP3 el canal se abre, permitiendo así la salida masiva del Ca+2 almacenado en el REL. 40-Actividades del DAG Liberar ácido araquidónico para dar lugar a los eicosanoides (que, como se señaló previamente, son importantes mediadores en la señalización celular). Activar a la familia de proteínas quinasas C (PKC), que son proteínas con capacidad de añadir grupos fosfato en los aminoácidos serina y treonina de proteínas diana. 41-Procesos que en los que el Ca+² participa como segundo mensajero Está involucrado en procesos como la exocitosis, la contracción muscular, la neurotransmisión, el control del citoesqueleto, el metabolismo, el movimiento y la proliferación celular. 42-¿Cuándo se abren los canales de Ca+²? El Ca+² puede aumentar en el citoplasma al abrirse canales iónicos específicos de la membrana plasmática o del REL. La apertura de canales de Ca+² del REL tiene lugar cuando: a) Aumenta IP3 en el citoplasma (proceso mediado por las proteínas G o por la activación de receptores enzimáticos, como se verá más adelante). b) en las células eléctricamente excitables, como neuronas y células musculares, donde existen canales de Ca+2 regulados por voltaje que se abren cuando se despolariza la membrana. 43-Función de la calmodulina Cada molécula de calmodulina tiene capacidad para unirse a cuatro iones de calcio. La unión de estos iones modifica la conformación estructural de la calmodulina, permitiendo así la activación posterior de distintas proteínas quinasas y fosfatasas. 44-Función de la rodopsina Que es capaz de transformar una señal externa luminosa en una señal química mediada por proteínas G. 45-¿Cómo se regulan los canales iónicos proteínas G? Producen acetilcolina, que llega a las células de músculo cardíaco y se une a un receptor asociado a proteínas G. El complejo ß. de la proteína G interactúa entonces con un canal de K+ y lo abre, permitiendo el flujo hacia el interior de este ión.