Resumen biologia celular y molecular. unidad 1 y 2, Apuntes de Biología Celular y Molecular

¡Descarga Resumen biologia celular y molecular. unidad 1 y 2 y más Apuntes en PDF de Biología Celular y Molecular solo en Docsity! ÍNDICE: NIVELES DE ORGANIZACIÓN 1 CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS 2 MICROSCOPIA 3 TIPOS DE MICROSCOPIOS: 3 VIRUS 4 CICLO LÍTICO Y LISOGÉNICO DE UN BACTERIÓFAGO: 4 PRIONES 5 VIROIDES 5 CÉLULAS PROCARIOTAS 5 CÉLULAS EUCARIOTAS 7 CÉLULA ANIMAL Y VEGETAL 9 LÍPIDOS 10 SAPONIFICACIÓN 10 INSAPONIFICABLES o NO SAPONIFICABLES 12 1 Unidad 1 NIVELES DE ORGANIZACIÓN ● SUBATÓMICO: está conformado por electrones, protones y neutrones, que son las partículas que configuran el ÁTOMO. ● MOLÉCULAS: es la unión de diversos átomos diferentes para formar, por ejemplo las macromoléculas. ● SUBCELULAR: es la asociación de macromoléculas para formar estructuras con función dentro de la célula, las organelas, o como los virus. ● CELULAR: Las moléculas se agrupan en células con vida propia y capacidad de autorreplicación. ● TISULAR: Las células se organizan en tejidos: epitelial, nervioso, muscular y conectivo. ● ÓRGANOS: Los tejidos están estructurados en órganos, como corazón, pulmones, cerebro, riñones. ● SISTÉMICO: Los órganos se estructuran en aparatos digestivos, respiratorios, circulatorios, nerviosos. ● INDIVIDUO: Los últimos niveles forman un orden superior como seres vivos: animales, plantas, insectos. ● POBLACIÓN: Los organismos de la misma especie se agrupan en determinado número para formar un núcleo poblacional. ● COMUNIDAD: es el conjunto de seres vivos de un lugar. Está formada por distintas especies. ● ECOSISTEMA: es la interacción de la comunidad con el medio físico, con una distribución espacial amplia. ● BIOSFERA: es el conjunto de seres vivos y componentes inertes que comprenden al planeta. 4 VIRUS ● NO son seres vivos porque no cumplen con la mayoría de las características de los mismos. ● Están formados por proteínas y ácidos nucleicos. ● Son un conjunto de macromoléculas. ● Se dice que no se reproducen, sino que se replican, y que son parásitos intracelulares obligados porque requieren de la maquinaria intracelular del huésped para multiplicarse. ● Son complejos macromoleculares formados por una cápsula proteica, una molécula de ADN o ARN y una cubierta membranosa. ● Son muy específicos con respecto a la célula que pueden infectar. ● No poseen metabolismo propio tampoco, carecen de las enzimas encargadas de sintetizar y utilizar energía para mantener la homeostasis. Carecen de organización celular. CICLO LÍTICO Y LISOGÉNICO DE UN BACTERIÓFAGO: Los bacteriófagos son virus específicos de las baterías. Su infección en la célula se realiza por etapas. ● FIJACIÓN: Los virus se unen a la cubierta de la pared bacteriana ● CONTRACCIÓN: La cola del virus se contrae y el ácido nucleico del virus se empieza a inyectar en la bacteria. ● PENETRACIÓN: El ácido penetra en el citoplasma de la bacteria y puede seguir dos caminos: CICLO LÍTICO: El ADN del virus toma la maquinaria de síntesis de la célula para sintetizar sus propias proteínas y para copiar el ADN viral. Una vez que hay una cantidad suficiente de estas moléculas, se produce el ensamblaje y la célula se lisa, liberando nuevos virus al medio, produciendo la muerte de la célula. CICLO LISOGÉNICO: El ADN del virus se integra al ADN de la bacteria. Los genes del virus no se expresan, sino que quedan como profagos. Pero ante un estímulo se puede desencadenar el ciclo lítico, destruyendo así la célula hospedadora. 5 PRIONES Son agentes patógenos formados por la proteína. Pueden producir enfermedades como la de la “vaca loca” o encefalopatía bovina espongiforme. Esta proteína se acumula en el cerebro de animales dando lugar a una estructura esponjosa de la corteza cerebral. Estas enfermedades pueden transmitirse verticalmente, hereditariamente o de manera infectiva. La estructura primaria del prión normal tiene una secuencia de aminoácidos que es igual a la de un prión patogénico. En lo que se diferencian estos dos es en las estructuras de tipo secundaria y terciaria de sus aminoácidos ya que la normal posee una mayor cantidad de hélices alfa, y la patógena de láminas beta. Pero la proteína alterada tiene el poder de cambiar la conformación de un prión normal alterándolo. VIROIDES Son moléculas de ARN circular desnudo que se encuentran en las plantas. Uno de ellos es el que causa la enfermedad de tubérculo fusiforme en la papa y en el tomate, denominado PSTV. CÉLULAS PROCARIOTAS ● Son organismos celulares pequeños con rápida reproducción celular y que pueden sobrevivir en ambientes muy diversos, anaeróbica o aeróbicamente, autótrofa o heterótrofamente. ● Son poco complejas, no poseen núcleo definido y su material genético está distribuido en el citoplasma ocupando un espacio llamado nucleoide. El cromosoma procarionte está en contacto con el resto del citoplasma porque estas células carecen de membrana o envoltura nuclear. ● Cumplen con un papel fundamental en su función de descomponedores y fijan el nitrógeno atmosférico. Las más simples son los micoplasmas, de vida parásita que producen enfermedades infecciosas en células vegetales, animales y también en el hombre. Las más estudiadas han sido las bacterias. ● Las bacterias poseen alrededor de un 70% de agua. Constituidas por biomoléculas. Las proteínas constituyen más de la mitad de su biomasa celular. El tamaño está determinado genéticamente, por lo general es pequeño y dependiente de la especie. Su visualización es posible mediante el empleo de microscopios y técnicas de microscopía adecuadas. ● La velocidad de entrada de nutrientes y la salida de productos de desecho es inversamente proporcional al tamaño de la célula, situación que afecta su tasa metabólica y esta es una de las razones por la cual las bacterias se multiplican de forma rápida. ● Se clasifican según su forma en: cocos (más o menos esférica), bacilos (forma de bastón), espirilos (forma de espiral) y vibriones (forma de coma). ● Se multiplican por fisión transversal binaria y luego se separan, aunque algunas células hijas pueden quedar pegadas. Así se forman diplococos, diplobacilos, y si se quedan unidas más tiempo, estreptococos, estafilococos o estreptobacilos. 6 Cápsula: estructura más superficial, formada por la acumulación de material mucoso o viscoso ubicado por fuera de la pared celular, estando constituida químicamente por polisacáridos o polipéptidos. Puede ser rígida, flexible o integral . Son estructuras inertes que le otorgan a las bacterias importantes propiedades como la de poder adherirse a otras células o sustratos inertes, como la mayoría de las bacterias acuáticas. Ésta cápsula supone un aumento de la superficie bacteriana, lo cual favorece la absorción de nutrientes. Es uno de los factores de virulencia de los que depende el comienzo de muchas infecciones, porque muchas cápsulas no son reconocidas como material extraño por el sistema inmune debido a que su estructura es similar a la del hospedante. Otras bacterias poseen una delgada microcápsula a continuación de la pared celular. Flagelos: extensiones largas y delgadas constituidas por monómeros de flagelina (proteína globular). El flagelo bacteriano sobresale de la célula como un filamento desnudo que atraviesa la membrana y la pared celular. Algunos poseen pelos en forma de varillas cilíndricas rígidas, para permitir la adhesión de ciertas bacterias a una fuente alimenticia. Pared celular: rodea la membrana plasmática. Es porosa y permite el paso de sustancias, puede ser rígida o flexible, y en algunos casos puede estar ausente. Su estructura varía según los distintos tipos bacterianos. Las bacterias Gram Positivas presentan peptidoglicano como componente mayoritario en su pared celular, abundancia de lípidos (lo que les confiere gran resistencia a la desecación como así también a las sustancias antibacterianas, y se coloran con colorantes. Las Gram negativas no, y poseen además una membrana externa constituida por una bicapa lipídica y proteínas. Membrana plasmática: se ubica por dentro de la pared celular rodeando al citoplasma, constituida por una bicapa lipídica y proteínas asociadas. Las bacterias aeróbicas poseen moléculas allí que cumplen con una función similar a la membrana interna de la mitocondria. Las bacterias autótrofas pueden realizar el proceso fotosintético por poseer pigmentos asociados a prolongaciones laminares de la membrana. ADN: constituido por una sola molécula circular, asociada a proteínas no histónicas, llamada cromosoma. Se duplica antes de la división celular y cada uno de los cromosomas hijos se une a un punto diferente de la membrana celular, que al alargarse permite la separación de los cromosomas. Cuando la célula crece, la membrana celular se invagina y forma una nueva pared que separa las dos células. Además, las bacterias poseen pequeñas cantidades de material genético llamadas plásmidos, circulares y autoreplicantes, que llevan genes que le confieren a la bacteria resistencia a los antibióticos. Existen plásmidos F (de factor sexual) y R (de resistencia a las drogas). Citoplasma: no está compartimentalizado, es casi homogéneo al no tener organelas limitadas por membrana, pero presenta ribosomas más pequeños que los de las células eucariontes donde sintetizan proteínas, agrupados en polirribosomas o polisomas. 9 CÉLULA ANIMAL Y VEGETAL Ambas células son eucariotas, pues presentan un núcleo definido donde se almacena el material genético. La principal diferencia entre células animales y vegetales es la presencia de una pared celular y de cloroplastos en la célula vegetal. CÉLULA ANIMAL CÉLULA VEGETAL CARACTERÍSTICAS Se pueden encontrar vacuolas más pequeñas y más abundantes en comparación con las de una célula vegetal. Algunas de las células animales más destacadas son las neuronas del sistema nervioso, los leucocitos del sistema inmunitario, los óvulos y espermatozoides del sistema reproductor. Se caracteriza por la presencia de una pared celular que le da soporte y protección, a la vez que permite la comunicación celular. Contiene partes únicas que se encargan del proceso de la fotosíntesis. Algo fundamental, pues permite a las plantas liberar el oxígeno que los seres vivos necesitan para existir. PRESENTA Centriolos, núcleo, membrana plasmática (contiene colesterol) y citoplasma. Núcleo diferenciado, membrana plasmática (no contiene colesterol), cloroplastos, plasmodesmata, glioxisomas y citoplasma. NO PRESENTA Plasmodesmata, glioxisomas, pared celular, cloroplastos. Centriolos. ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO Glucógeno. Almidón. NUTRICIÓN Heterótrofa: necesitan obtener nutrientes y energía del material orgánico de otros seres vivos. Autótrofa: capaces de sintetizar los nutrientes que necesitan a partir de material inorgánico. ENERGÍA La mitocondria es la encargada de generar energía, a través del proceso de respiración celular. En este proceso se produce ATP a partir de la glucosa. Los cloroplastos se encargan de llevar a cabo el proceso de fotosíntesis (utiliza la luz solar como fuente de energía), con la ayuda de la clorofila, (sustancia presente en el interior de los cloroplastos que absorbe la luz solar). VACUOLAS: se asemejan a unos sacos de agua Suelen ser muy numerosas y pequeñas. Su función es almacenar agua, iones y desechos intracelulares. Una sola vacuola de gran tamaño que puede llegar a abarcar hasta 90% de la célula. Su función es almacenar agua y mantener la turgencia de la célula. Cuando la vacuola está vacía la planta se marchita y pierde rigidez. CITOCINESIS División del citoplasma durante la división celular Se produce a través de un anillo de filamentos de actina, que aprieta la membrana plasmática a la mitad, separando dos nuevas células. Luego de producirse la división del núcleo, se produce una acumulación de vesículas del Aparato de Golgi. Estas vesículas se fusionan y dan origen a una nueva pared celular entre las dos células. POSEEN Los lisosomas son organelos membranosos que se encargan de la digestión intracelular. Los centrosomas son estructuras cilíndricas involucradas en la división celular animal, que no se encuentran en las células vegetales. Los plasmodesmatas son poros de la pared celular que permiten el paso de moléculas. Los glioxisomas son organelos que almacenan y degradan los lípidos, principalmente en las semillas en proceso de germinación. PARED CELULAR La pared celular rodea a la membrana plasmática. Está compuesta principalmente por celulosa y puede medir entre 0,1 a 10 micras. Otorga protección, estabilidad y rigidez a la célula vegetal. 10 Unidad 2 LÍPIDOS Es una serie heterogénea de compuestos que tienen en común propiedades físicas: son poco solubles o insolubles en agua, pero solubles en solventes no polares. SAPONIFICACIÓN Contienen siempre en su estructura por lo menos un ácido graso esterificado. Toda unión éster reconoce en su origen un alcohol y un ácido graso. ● ÁCIDOS GRASOS: CH3 – (CH2)n – COOH En el medio acuoso, pueden identificarse 2 zonas distintas: ○ Cabeza polar, hidrofílica ○ Cola no polar, hidrofóbica. A este tipo de biomoléculas se las conoce como ANFIPÁTICAS. Solubilidad → disminuye a medida que la longitud de la cadena crece. Punto de fusión → aumenta con el largo de la cadena. Los ácidos grasos saturados tienen hasta 10 C, son líquidos a temperatura ambiente, mientras que los de mayor número de C son sólidos. La presencia de doble enlace lo disminuye, que desciende aún más el aumentar el n° de dobles ligaduras en la cadena. ● GLICÉRIDOS: Son ésteres del glicerol con ácidos grasos (saturados enlace simple o no saturados doble enlace). Cumplen un rol fundamental como reservorios energéticos citoplasmáticos. Si se trata un glicérido con un álcali (HOK o HONa) se rompe el enlace éster, constituyéndose el glicerol, mientras que el ácido graso toma el catión (K+ o Na+) en lugar del hidrógeno, constituyéndose así un jabón. Si 3 moléculas del mismo ácido graso esterifican los 3 alcoholes de glicerol, se forma un triacilglicérido simple, sin actividad óptica. Si los ácidos grasos son distintos, el glicérido es mixto, tiene actividad óptica, y el carbono asimétrico esterifica un insaturado. 11 ● FOSFOACILGLICÉRIDOS: se caracterizan por poseer una unión éster en el carbono 3 con el ácido fosfórico, mientras que en el carbono 1 y 2, los ésteres son con ácidos grasos (en C1 saturados y en C2 no saturados generalmente). A esta serie de compuestos se la conoce con el nombre genérico de ácido fosfatídico. El OH del ácido fosfórico puede esterificarse con otros compuestos. Cumplen funciones estructurales, llegando a conformar gran parte de los lípidos de membrana. Son moléculas anfipáticas, con una cabeza polar que se rodea de moléculas de agua a través de puentes de hidrógeno, y una cola hidrofóbica, constituida por la porción hidrocarbonada no polar de los ácidos grasos. ● DERIVADOS DEL ESFINGOL: Esfingol es una molécula de 18 carbonos: tiene alcohol primario, grupo amino en el C2, alcohol secundario en el C3 y doble ligadura entre los C4 y C5; el resto de la cadena es hidrocarbonada alifática. Se asocia a ácidos grasos a través de una amida con el N del C2, conformando el conjunto ceramida. Los derivados del esfingol son moléculas anfipáticas encontrándoselas en la capa externa de la matriz lipídica de las membranas biológicas, donde es particularmente abundante esfingomielina. ● GLUCOLÍPIDOS: Son compuestos de alto peso molecular, y se caracterizan por poseer una parte hidrofóbica (una ceramida entre esfingol y un ácido graso de 24C) y un oligosacárido hidrofílico. ○ CEREBRÓSIDOS: ceramida + monosacáridos (lactosa) → sulfátidos (compuestos donde el monosacárido es esterificado por ácido sulfúrico) ○ GANGLIÓSIDOS: ceramida + oligosacárido. Los lípidos constituyen alrededor del 50% del peso de los componentes moleculares de las membranas biológicas, conformando la denominada matriz lipídica. Los lípidos de membrana –también anfipáticos– poseen 2 colas hidrofóbicas por lo que, en medio acuoso encuentran su forma más estable agrupándolos en paralelo hasta conformar la bicapa lipídica, basado en un modelo según el cual, los componentes lipídicos se mantienen en su lugar gracias a las interacciones hidrofóbicas–hidrofílicas, no necesitando entonces vincularse entre sí por enlaces covalentes.