sábado, 16 de enero de 2016

Empaquetamiento del Genoma

´Las células siguen un ciclo de vida, el ciclo celular, en el cual crecen y se dividen para formar dos células hijas. 
´ Cuando la célula no se está dividiendo, el ADN se encuentra libre por el núcleo.

´Junto con el ADN se encuentran unas proteínas básicas llamadas histonas. Al ser positivas son atraídas por el ADN que tiene carga negativa. Existen 5 tipos de histonas: H1, H2A, H2B, H3, y H4. Esto es lo que llamamos cromatina.

NIVELES DE EMPAQUETAMIENTO:



´Primer nivel
Nucleosoma
´La doble hélice de ADN se enrolla alrededor de unas proteínas globulares, llamadas histonas, dando dos vueltas alrededor de ellas, ayudadas por otra proteína, la histona H1. Esta estructura se denomina nucleosoma.
´Esta estructura vista al microscopio se ve como si fuera un collar de perlas del que las cuentas son los nucleosomas.


´Segundo nivel
Fibra
de 30 nm.
´El nucleosoma que contiene H1 se pliega en una conformación que se supone en zigzag, colocándose próximas a la salida y entrada del nucleosoma y cuya apariencia sugiere que los nucleosomas interaccionan mediante contactos entre sus moléculas H.
´El siguiente proceso de enrollamiento será formar fibras de 30 nm de grosor llamados solenoides, que se forma al enrollarse el collar de perlas formando una especie de espiral.


´Cuarto nivel
Cromosoma

´Se produce por el arrollamiento de la fibra de 300 nm sobre sí misma formando una espiral y empaquetando el ADN hasta 10.000 veces formando una cromátide. La unión de dos cromátidas hermanas a través de las condensinas.



Mitocondrias, vacuolas y lisosomas.

Mitocondrias

Las mitocondrias son los orgánulos (organelos) celulares que se encuentran en prácticamente todas las células eucariotas. Constituyen las "centrales energéticas" de todos los seres eucariotas. En su interior se produce energía a partir de la materia orgánica que es oxidada en presencia de oxígeno. En el proceso se libera dióxido de carbono y agua.
Su función es que  la mitocondria en la oxidación de metabolitos (ciclo de Krebs, beta-oxidación y oxidación de ácidos grasos). A partir de esto último la mitocondria puede ser el principal productor de energía mediante la fosforilación oxidativa, que es dependiente de la cadena transportadora de electrones. También sirve como almacén de sustancias como iones, agua y otros compuestos. Además ésta organela aporta en la transcripción de información genética a partir del ARN mitocondrial (ARNm).
Su estructura se divide en :
-Membrana externa: Bicapa lipídica exterior la cual es permeable a iones, metabolitos y otras macromoléculas. Esta membrana realiza relativamente pocas funciones enzimáticas o de transporte.
-Membrana interna: Ésta membrana contiene más proteínas, carece de poros y es más selectiva en comparación con la membrana externa. Contiene muchos complejos enzimáticos y sistemas de transporte transmembrana; éstos están implicados en la translocación de moléculas.
-Espacio intermembranoso: Es un liquido similar al hialoplasma, este se localiza entre las dos membranas. Posee una alta concentración de protones debido al bombeo de los mismos por los complejos enzimáticos de la cadena respiratoria. En este espacio se encuentran diversas enzimas que intervienen en la trasferencia del enlace de alta energía del ATP.
-Matriz mitocondrial: Contiene menos moléculas que el citosol, aunque tiene iones, metabolitos, ADN circular bicatenario, ribosomas tipo 70S y contiene ARNm. Se podría decir que tiene todos los organelos que tendría una célula procariota. En ésta parte de la mitocondria hay diversas rutas metabólicas esenciales para la vida, cómo el ciclo de Krebs y la beta-oxidación de ácidos grasos, además de la oxidación de aminoácidos y algunas reacciones de síntesis de urea y grupos hem.


Vacuola


Una vacuola es un orgánulo celular presente en todas las células de plantas. también aparece en algunas células procariotas y eucariotas. las vacuolas son compartimentos cerrados o limitados por la membrana plasmática ya que contienen diferentes fluidos, como agua o enzimas, aunque en algunos casos puede contener sólidos como por ejemplo azúcares, sales, proteínas y otros nutrientes. la mayoría de las vacuolas se forman por la fusión de múltiples vesículas membranosas.
Se clasifica en tres tipos de vacuolas:
-Vacuolas pulsátiles: éstas extraen el agua del citoplasma y la expulsan al exterior por transporte pasivo (ósmosis).
-Vacuolas digestivas: se produce la digestión de sustancias nutritivas, una vez digeridas pasan al interior de la célula y los productos de desecho son eliminados hacia el exterior de la célula.
-Vacuolas alimenticias: función nutritiva, forma a partir de la membrana celular y del retículo endoplasmático.
Su función principal es Gracias al contenido vacuolar, al tamaño y el consumo de nitrógeno del citoplasma, la célula, consigue una gran superficie de contacto entre la fina capa del citoplasma y su entorno. El incremento del tamaño de la vacuola da como resultado también el incremento de la célula. Una consecuencia de esta estrategia es el desarrollo de una presión de turgencia, que permite mantener a la célula hidratada, y el mantenimiento de la rigidez del tejido, unas de las principales funciones de las vacuolas y cloroplasto.
Otras de las funciones es la de la desintegración de macromoléculas y el reciclaje de sus componentes dentro de la célula. Todos los orgánulos celulares, ribosomas, mitocondrias y plastidios pueden ser depositados y degradados en las vacuolas. Debido a su gran actividad digestiva, son comparadas a los orgánulos de las células animales denominados lisosomas.
También aíslan del resto del citoplasma productos secundarios tóxicos del metabolismo, como la nicotina (un alcaloide).
Su estructura La mayoría de las vacuolas se forman por la fusión de múltiples vesículas membranosas. El orgánulo no posee una forma definida, su estructura varía según las necesidades de la célula en particular.
La célula vegetal inmadura contiene una gran cantidad de vacuolas pequeñas que aumentan de tamaño y se van fusionando en una sola y grande, a medida en que la célula va creciendo. En la célula madura, el 90 % de su volumen puede estar ocupado por una vacuola, con el citoplasma reducido a una capa muy estrecha apretada contra la pared celular.
Lisosomas
Los lisosomas son orgánulos relativamente grandes, formados por el retículo endoplasmático rugoso y luego empaquetadas por el complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos. es decir, se encargan de la digestión celular, existen dos tipos de lisosomas Los lisosomas primarios son aquellos que sólo contienen las enzimas digestivas, mientras que los lisosomas secundarios, por haberse fundido con una vesícula con materia orgánica, contienen también sustratos en vía de digestión: vacuolas digestivas oheterofágicas, cuando el sustrato procede del exterior, y vacuolas autofágicas, cuando procede del interior.
Su función Los lisosomas participan en la muerte celular. contribuyen a la desintegración de células de desecho. queda entonces un espacio que puede ser ocupado por otra célula nueva.
no participan en el desarrollo embrionario, pero si intervienen en el proceso de diferenciación de órganos durante la ontogenia (por ejemplo, desaparición de la cola del embrión).
intervienen en la digestión de las sustancias ingeridas por endocitosis. éstas vacían su contenido en endosomas, y la fusión de un endosoma con un lisosoma primario forma un lisosoma secundario.



Membrana Plasmática

MEMBRANA CELULAR.

Es una bicapa lipídica que permite el paso solo de ciertas sustancias al interior de la célula.
La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo que el medio interno esté cargado negativamente). La membrana plasmática es capaz de recibir señales que permiten el ingreso de partículas a su interior. Tiene un tamaño aproximadamente de 7.5 nm. (nanómetros), es decir, es tan pequeñita que no es visible a nivel microscópico óptico, sino a nivel microscópico electrónico.
Contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de las células. Regula la entrada y salida de muchas sustancias entre el citoplasma y el medio extracelular. 


Estructura.

En su estructura contiene lípidos (fosfolípidos), glucolípidos y proteínas.
v  Lípidos (fosfolípidos):  son un tipo de lípidos anfipáticos compuestos por una molécula de glicerol, a la que se unen dos ácidos grasos (1,2-diacilglicerol) y un grupo fosfato. 
v  Glucolípidos:  o glucoesfingolípidos son esfingolípidos compuestos por una ceramida (esfingosina + ácido graso) y un glúcido de cadena corta; carecen de grupo fosfato. 
v  Proteínas: o prótidos son moléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos.
Los lípidos prevalecen en cantidad en la estructura de la membrana celular, incluso por cada 50 lípidos hay una proteína, pero, sin embargo, las proteínas forman el 50% de la masa de la membrana debido a su tamaño.


FUNCIONES DE LA MEMBRANA CELULAR:
·         Aíslan de forma selectiva el contenido de la célula del ambiente externo.
·         Permiten la comunicación entre células.
·         Percibe y reacciona ante estímulos provocados por sustancias externas.
·         Transporta sustancias de un lugar de la membrana a otro.
·         Combinación del transporte pasivo y activo.
·         Crea una barrera selectivamente permeable en donde solo entran o salen las sustancias estrictamente necesarias.
Transporte pasivo:
Transporte simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no requiere usar energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o del gradiente de carga eléctrica. Hay tres tipos de transporte pasivo
Difusión simple: Gases como el oxígeno, CO2  y moléculas solubles en lípidos y pueden difundirse  a través de fosfolípidos.
Difusión facilitada: Difusión de agua, gases iones o moléculas solubles en agua por una membrana a través de una proteína de canal
Ósmosis: Difusión de agua a través de una membrana selectiva permeable de una región mayor a menor.
Transporte activo:
El transporte activo requiere un gasto de energía para transportar la molécula de un lado al otro de la membrana, pero el transporte activo es el único que puede transportar moléculas contra un gradiente de concentración. Dos tipos:
Endocitosis: Entrada de partículas o moléculas grades a la célula; fagocitosis, pinocitosis
Exocitosis: Salida de las partículas o moléculas grandes a una célula.

COMPONENTES QUÍMICOS

Bicapa lipídica
las llamadas cabezas hidrofílicas y las colas hidrofóbicas de la bicapa lipídica impide que solutos polares, como sales minerales, agua, carbohidratos y proteínas, pero generalmente permite la difusión pasiva de las moléculas hidrofóbicas. Esto permite a la célula controlar el movimiento de estas sustancias vía complejos de proteína transmembranal .

 

Componentes lipídicos

El 98 % de los lípidos presentes en las membranas celulares son anfipáticos, es decir que presentan un extremo hidrófilo (que tiene afinidad e interacciona con el agua) y un extremo hidrofóbico (que repele el agua). Poseen grases neutras como:
·         Fosfoglicéridos. Tienen una molécula de glicerol con la que se esterifica un ácido fosfórico y dos ácidos grasos de cadena larga.
·         Esfingolípidos. Son lípidos de membrana constituidos por ceramida (esfingosina + ácido graso);
·         Colesterol. El colesterol representa un 23 % de los lípidos de membrana. Sus moléculas son pequeñas y más anfipáticas en comparación con otros lípidos. 

Componentes proteicos

El porcentaje de proteínas oscila entre un 20 % en la mielina de las neuronas y un 70 % en la membrana interna mitocondrial, el 80 % son intrínsecas, mientras que el 20 % restantes son extrínsecas.
Las proteínas de la membrana plasmática se pueden clasificar según cómo se dispongan en la bicapa lipídica:
·         Proteínas integrales. Envueltas en la bicapa lipídica, atraviesan la membrana una o varias veces, asomando por una o las dos caras (proteínas transmembrana); o bien mediante enlaces covalentes con un lípido o un glúcido de la membrana. 
·         Proteínas periféricas. A un lado u otro de la bicapa lipídica, pueden estar unidas débilmente por enlaces no covalentes.

 

Componentes glucídicos


Están en la membrana unida covalentemente a las proteínas o a los lípidos. Pueden ser polisacáridos u oligosacáridos. Se encuentran en el exterior de la membrana formando el glicocalix. (material polimérico extracelular producido por algunas bacterias u otras células, tales como las epiteliales.)

PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA CELULAR

         Es la facilidad de las moléculas para atravesarla
         Esto depende de la carga eléctrica y, en menor medida, de la masa molar de la molécula
         Pequeñas moléculas y moléculas con carga eléctrica neutra pasan la membrana más fácilmente que elementos cargados eléctricamente y moléculas grandes.
         La membrana es selectiva, lo que significa que permite la entrada de unas moléculas y restringe la de otras
         La permeabilidad depende de los siguientes factores:

SOLUBILIDAD EN LOS LÍPIDOS
         Las sustancias que se disuelven en los lípidos (moléculas hidrófobas, no polares) penetran con facilidad en la membrana
         Está compuesta en su mayor parte por fosfolípidos.

TAMAÑO
         La mayor parte de las moléculas de gran tamaño no pasan a través de la membrana.
         Sólo un pequeño número de moléculas no polares de pequeño tamaño pueden atravesar la capa de fosfolípidos

CARGA
         Las moléculas cargadas y los iones no pueden pasar, en condiciones normales, a través de la membrana.
         Algunas sustancias cargadas pueden pasar los canales proteicos o con la ayuda de una proteína transportadora.


Citoplasma y Citoesqueleto

El citoplasma también conocido también como matriz citoplasmática. Es una masa viscosa transparente y elástica, que envuelve al núcleo.



ESTRUCTURA
El Citoplasma se divide en una región externa gelatinosa, cercana a la membrana, e implicada en el movimiento celular, que se denomina ectoplasma y una parte interna más fluida llamada endoplasma y donde se encuentran la mayoría de los orgánulos. 


FUNCION
Citoplasma tiene tres funciones básicas dentro de las células de los organismos vivos. Es un medio de suspensión para los organelos en la célula. La función del citoplasma es también un medio de transporte para material genético y los productos de la respiración celular. Actúa como un amortiguador, protegiendo el material genético de la célula y organelos de daños causados por colisiones con otras células o movimiento. 


CITOESQUELETO


Es una organización interna establecida por una serie de filamentos proteicos.


ESTRUCTURA

El Citoesqueleto en las células eucariotas, consta de tres tipos de fibras: microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos, mientras que en las procariotas está constituido principalmente por las proteínas estructurales 


FUNCION
El citoesqueleto mantiene la estructura y la forma de la célula.  Actúa como armazón para la organización de la célula y la fijación de Los organelos y otros microcuerpos. También es el encargado de permitir el movimiento celular y colabora en la división de la célula (tanto del citoplasma como del material genético).  También desempeña un importante papel en el transporte intracelular mediando procesos de endocitosis y exocitosis, participa en los procesos de interacción intercelular.


MICROTUBULOS Y MICROFIBRILLAS
·        

        Es una trama de microtúbulos y microfibrillas localizadas en el citoplasma.
·        Permite a la célula mantener su forma.
·        Participan en los movimientos celulares, mitosis y sostén.
·        Formado por una proteína llamada tubulina formada por pequeñas esferas.
·        Las microfibrillas son cilindros rectos que se hallan en muchas células y están constituidos por proteínas. Estos cilindros tienen un diámetro aproximado de 250A y son bastante largos. También son tiesos y, por tanto, comunican cierta rigidez a las partes de la célula en las que se hallan localizados.
·         Tienen una segunda función: en muchas células el citoplasma (o partes de él) fluyen de un lugar a otro dentro de la célula. Este fenómeno se torna dramático en el caso de la formación de seudópodos en una ameba o en los glóbulos blancos, pero puede ocurrir también en muchas otras células. En los casos en los cuales se ha podido observar, aparece asociado con la presencia de microtúbulos.
·        Un caso especial de movimiento intracelular se presenta durante la distribución exacta de los cromosomas a las células hijas resultantes de la división celular. Cada cromosoma se mueve a su distinto final adherido a una microfibrilla larga. El conjunto completo de microfibrillas que participan en este proceso se denomina el huso acromático y puede verse en varias de las fotomicrografías de células en proceso de división.





Carbohidratos

INTRODUCCIÓN:

•Los carbohidratos o hidratos de carbono son que aquellos que dan energía a todo ser vivo.
•Son formados por azúcares

•Su nombre depende del número de azúcares existentes en cada molécula.

CLASIFICACIÓN:

•Monosacáridos: Un solo azúcarà Glucosa, Fructosa y Galactosa
•Disacáridos: Dos azúcaresà Lactosa, Sacarosa y Maltosa
•Polioles: El alcohol de los azúcaresà Isomaltol, Maltitol, Sorbitol, Xilitol y Eritritol.

•Oligosacáridos: Cadenas de 3-9 Monosacáridosà Fructoologosacáridos y Maltooligosacáridos.
•Polisacáridos tipo almidón: Más de 10 unidades de azucaresà Amilosa, Almilopectina y Maltodextrinas
•Polisacáridos no semejantes al almidón: Componentes principales de la fibra à Celulosa, Pectina, Hemicelulosa, Gomas e Inulina.

FUNCIONES:

•Su función principal es proporcionar energía.
•También cumplen con el mantenimiento de tejidos, células y órganos.
•Función de estructuras carbohidratadas en la superficie de la células
En el cuerpo se desenlazan las cadenas gracias a un proceso llamado Hidrólisis.

FUENTES DE ENERGÍA:

•El cuerpo humano utiliza la GLUCOSA como fuente principal de energía
•La glucosa se convierte en glucógeno (polisacárido), se almacena en los músculos.
•La insulina es la hormona que actúa sobre la glucosa para controlar el flujo y mantener los niveles óptimos en el cuerpo.


Aparato de Golgi

DEFINICIÓN:

žEl aparato de Golgi es un orgánulo presente en todas las células eucariotas. Pertenece al sistema de endomembranas.

žEsta formado por Dictiosomas que son un conjunto de Sáculos que vendrían a ser porciones de membranas  con un espacio , planos conectadas entre si. 



FUNCIONES:

ž La principal función del aparato de Golgi es la secreción de las proteínas producidas en los polisomas del retículo endoplásmico rugoso
žTambién se encarga de la distribución y el envío de los productos químicos de la célula.
žAísla del citoplasma ciertas sustancias conduciéndolas al exterior de la célula y la protege de sustancias tóxicas.

REGIONES DEL APARATO DE GOLGI:

1) Región Cis: recibe vesículas de transición, no cumple la función final.
2) Región Medial: Transición y Maduración , se encuentran Vesículas . 
3) Región: Trans: Sale la vesícula lista para cumplir su función.