CONOCE LA CELULA

QUE ES LA CELULA

2007-02-13T15:25:00.000-08:00

La célula es la unidad esencial de todo ser vivo. Es además la estructura funcional fundamental de la materia viva según niveles de organización biológica, capaz de vivir independientemente como entidad unicelular, o bien, formar parte de una organización mayor, como un organismo pluricelular. La célula presenta 2 modelos básicos: la procarionte y eucarionte. Su organización general comprende: membrana plasmática, citoplasma y ADN.
La teoría celular es la base sobre la que se sustenta gran parte de la biología. Si excluimos los virus, todos los seres vivos que forman los reinos biológicos están formados por células.
El concepto de célula como unidad funcional de los organismos surgió en los años 1830 y 1880. Las investigaciones se vieron retrasadas por el poco avance de los microscopios ópticos.

Tabla de contenidos:
Clasificación según complejidad estructural
Estructura de la célula eucariota
origen de las células
Descubrimiento y conocimiento histórico de las células
el calo en las células
teoría celular
ciclo celular
división celular
teoría endosómica
citología vegetal
ciclo endosimbiotico

Existen dos tipos básicos de células: procariotas y eucariotas

Las células procariotas son estructuralmente simples. Conformaron a los primeros organismos del tipo unicelular. Éstas tenían un ADN cerrado circular, el cuál se encontraba disperso en el citoplasma ausente de núcleo. La célula no tenía organelos a excepción de ribosomas, ni estructuras especializadas. Como no poseen mitocondrias, obtienen energía del medio mediante mesosomas o invaginaciones en la membrana. Sus mayores representantes son las bacterias.
Las células eucariotas son más complejas que las procariotas. Surgieron de las células procariontes. Tiene mayor tamaño y organización más compleja con presencia de organelos, lo que permite la especialización de funciones. El ADN está contenido en un núcleo permeable rodeado de membranas. A este grupo pertenecen protozoos, hongos, plantas y animales.
Estructura de una célula eucariota
Las células eucariotas están formadas por diferentes orgánulos que desarrollan diversas funciones como son:
1. Nucléolo.
2. Núcleo celular.
3. Ribosoma.
4. Vesículas de secreción.
5. Retículo endoplasmático rugoso.
6. Aparato de Golgi.
7. Citoesqueleto.
8. Retículo endoplasmático liso.
9. Mitocondria.
10. Vacuola(Solo en la célula vegetal).
11. Citoplasma.
12. Lisosoma.
13. Centríolo(Solo en la célula animal).
14. Membrana citoplasmática.
15. Cloroplasto(Solo en la célula vegetal).
16. Pared celular(Solo en la célula vegetal).

1.1.- nucleolo.- El nucléolo es un suborgáno del núcleo que tiene como principal función la síntesis de los ARNr. En la ultra estructura del nucléolo podemos distinguir:
· Centro fibrilar: es poco denso a los electrones. Se encuentra formado por fibrillas muy finas, complejos de preiniciación y factores de iniciación de la trascripción.
· Alrededor del centro fibrilar suele situarse un componente fibrilar más denso a los electrones, constituido por fibras más gruesas. Es la zona del ADN que se está transcribiendo activamente, formando árboles de navidad.
· Componente granular: formado por gránulos y ribonucleoproteínas (ANRprer).
· Intersticios: son zonas donde no se localiza ningún componente.
El gen que codifica los ARNr da lugar a un transcrito de 45 S, el ARN prerribosómico (ARNprer). En ese ARNprer pueden distinguirse dos regiones:
· Las regiones no metiladas: se degradan mediante la introducción de proteínas prerribosómicas en el núcleo y asociación de éstas al ARNprer.
· Las regiones metiladas: quedan libres como resultado de la lisis del ARNprer. Se forman los tres ARNr:
El ARN 18 S junto con algunas proteínas da lugar a la subunidad pequeña inmadura, en forma de RNP. Ésta debe migrar al citoplasma por un poro. Esta salida ocurre muy rápidamente.
Los ARN 28 S y 5’8 S se asocian a otras proteínas y a un ARN 5S sintetizado fuera del nucléolo. Los tres forman un gránulo que constituye la subunidad grande del ribosoma y que deberá igualmente atravesar la envoltura nuclear mediante un poro. Esta salida lleva hasta 30 minutos, ya que la estructura debe fragmentarse para atravesar el poro.
Los genes que codifican este ARNprer 45 S se repiten en cinco pares de cromosomas: 13, 14, 15, 21 y 22. En los cromosomas acrocéntricos con constricción secundaria, es en ésta donde se asocia el gen. El ARN 5S se encuentra codificado en el brazo Q del cromosoma 1. En el nucléolo, además de formarse estas subunidades, se realizan otros procesos:
· Formación de proteínas telomerásicas y organización de la telomerasa.
· En los nucleolos y en los cercanos cuerpos de Cajal, se maduran RNP que se sintetizaron en el citoplasma y migraron al nucleolo para su maduración.
Cambios del nucléolo durante el ciclo celular
El ADN de los constricciones secundarias es el organizador nucleolar.
· En G2 se están transcribiendo 20 copias del gen. Cuando los cromosomas se condensan progresivamente, cada uno migra disgregando el nucléolo. Entonces tendremos 20 nucléolos.
· En telofase comienzan a des organizarse los cromosomas. Al final de la telofase sólo se observan 10 nucléolos en cada núcleo, que confluyen y se fusionan para dar lugar a un solo nucleolo en G1, aunque una célula puede poseer varios nucléolos de manera normal.

NUCLEO CELULAR

2007-02-13T15:23:00.002-08:00

.2.- NUCLEO CELULAR.-
El núcleo celular es la estructura más característica de las células eucariotas. Se rodea de una cubierta propia, llamada envoltura nuclear y contiene el material hereditario, que es la base del repertorio de instrucciones en que se basa el desarrollo y el funcionamiento de cada organismo, y cuya composición se basa en el ácido desoxirribonucleico (ADN).
Por la existencia del núcleo, en las células eucariotas se dan en espacios separados los procesos de replicación del genoma y transcripción del ARN, que ocurren dentro, y la biosíntesis de proteínas (traducción), que se produce fuera. Esta compartimentación es una de las condiciones de la complejidad del control funcional que distingue a los eucariontes de los procariontes.
El núcleo es una estructura dinámica, que en los organismos con mitosis abierta, se deshace durante el reparto cromosómico. Se llama núcleo interfásico al que se observa antes de la mitosis y después de ésta, ya duplicado; es decir, durante los momentos del ciclo celular que no corresponden a la mitosis. Cuando no se especifique otra cosa, las explicaciones siguientes se refieren al núcleo interfásico.
Además, el núcleo cuenta con una estructura que se tiñe con facilidad, el denominado nucléolo.

Forma, tamaño y posición
El núcleo es casi siempre una estructura esferoidal relativamente grande, cuando se la compara con los orgánulos citoplasmáticos comunes. En términos absolutos, puede medir menos desde 1 µm (en los llamados nanoeucariontes) hasta más de 20 µm. Su volumen guarda cierta proporcionalidad con el del citoplasma.
El núcleo tiende a ocupar una posición central, pero en las células adultas de las plantas se ve desplazado a la periferia por el importante volumen del vacuoma (conjunto de vacuolas).
Número
Lo típico es que cada célula eucariota contenga un núcleo, sin embargo son frecuentes e importantes las excepciones. En los hongos también es normal la condición dicariótica (dos núcleos) en cierta fase vital, cuando después de la fusión de dos células de individuos distintos compatibles, se forma una célula dicariótica de cuya proliferación procede un micelio dicariótico. La fecundación se produce finalmente por la fusión en células específicas de esos dos núcleos.
En protistas es donde se observa mayor diversidad de casos, en éste como en otros temas básicos de la biología eucariótica. En los ciliados existen regularmente dos núcleos, el macronúcleo y el micronúcleo. En Pelomyxa pueden aparecer hasta 20.000 núcleos en la misma célula.
Los eritrocitos (glóbulos rojos) maduros de casi todos los mamíferos carecen de núcleo.
Un caso muy especial es el de la presencia de nucleomorfos; éstos son núcleos residuales del proceso de integración endosimbiótica de un eucarionte fotosintetizador como plasto secundario en otro eucarionte. Así es como a partir de un alga roja se ha constituido el plasto de los diversos cromófitos, por ejemplo las algas pardas o las diatomeas. No en estos últimos ejemplos, pero sí en otros casos, como los criptófitos, se conserva dentro del plasto un resto de citoplasma y un núcleo residual, al que se llamó nucelomorfo antes de verificar que efectivamente es un núcleo eucariótico reducido. El nucleomorfo pertenece al plasto, y el pequeño genoma que conserva tiene que ver con el control de su funcionamiento.
Sincitios
Un sincitio es una masa de protoplasma en la que coexisten varios núcleos. Cada núcleo atiende las necesidades de control de una región de citoplasma, a la que se llama enérgida. Un sincitio se constituye cuando la formación de nuevos núcleos tras la mitosis (cariocinesis) no va seguida de citocinesis, es decir, de partición del citoplasma. Lo relacionado con un sincitio se adjetiva como sincitial o como cenocítico.
La organización sincitial aparece en los tejidos animales con cierta frecuencia, siempre con ventajas específicas relacionadas con su función propia. Se observa en las fibras musculares estriadas, las células del tejido muscular esquelético, donde una sola célula de 20 µm de diámetro se extiende muchos centímetros en longitud, con núcleos regularmente espaciados a lo largo; la continuidad de la membrana plasmática facilita la contracción coordinada del citoesqueleto en toda la longitud de la célula a partir de un solo punto de estimulación. Otro caso es el del trofoblasto de la placenta de los mamíferos; la organización sincitial estorba el paso de células sanguíneas maternas que activamente podrían atravesar por entre las células de no ser sincitial, continuo, el tejido. En el desarrollo embrionario temprano, por ejemplo en insectos y en aves, cierta continuidad del citoplasma facilita por un lado la participación en el consumo de un vitelo común, y por otro la morfogénesis.
En algas filamentosas es común la condición sincitial, que en estos casos se llama organización o estructura sifonal.
Un caso especial de organización sincitial es la que representan los plasmodios, que se forman por la reunión de células antes independientes. En los protistas micetozoos las células dispersas se agregan en alguna fase vital, formando plasmodios de agregación (pseudoplasmodios) o plasmodios verdaderos por fusión. Lo mismo se observa en casos dispersos en otros protistas, como algunos cromófitos y dinoflagelados.
Estructura
El núcleo interfásico presenta al menos las siguientes partes diferenciadas:
· Envoltura nuclear. Se basa en una doble membrana (2 bicapas lipídicas) reforzada por el citoesqueleto. Está perforada por poros nucleares, a través de los cuales el interior del núcleo se comunica con el citosol. La envoltura presenta ribosomas adheridos externamente y es la continuación del retículo endoplasmático rugoso. La envoltura nuclear se halla reforzada por dos armazones de filamentos intermedios, uno adosado a su superficie interna: la lámina nuclear. Y otro situado sobre la cara citosólica de la membrana externa.
· Cromatina. Es la forma que toma el material hereditario durante la interfase del ciclo celular. Consiste en ADN asociado a proteínas.
· Nucleoplasma, también llamado carioplasma o cariolinfa. Se trata del medio interno indiferenciado que llena el núcleo, semejante al citosol o hialoplasma, bañando a sus componentes.
· Nucléolo(s). Una o más estructuras esferoidales, relacionadas con la síntesis de las principales piezas de los ribosomas y con su ensamblaje parcial. Éste está conformado por ARN y proteínas básicas. Se distinguen dos porciones del nucléolo, la
región granular, formada por gránulos de ARN, y la región fibrilar formada por filamentos de ARN. Una tercera región, muy difícil de observar es la denominada porción cromosómica del nucléolo, en ésta se encuentran filamentos de DNA.
Funciones
Dirige la actividad celular, ya que contiene el programa genético, que dirige el desarrollo y funcionamiento de la célula.
Es la sede de la replicación (duplicación del ADN) y la transcripción (síntesis de ARN), mientras que la traducción ocurre en el citoplasma. En las células procariotas todos esos procesos coinciden en el mismo compartimento celular.
RIBOSOMAS
Los ribosomas son orgánulos sin membrana, sólo visibles al microscopio electrónico debido a su reducido tamaño ( 29 nm en células procariotas y 32 nm en eucariotas). Están en todas las células vivas (excepto en los espermatozoides). Su función es ensamblar proteínas a partir de la información genética que le llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm).
La información genética está en el ADN. Esa información se transcripción en ARN.
El ribosoma lee el ARN mensajero y ensambla la proteína con los aminoácidos suministrados por los ARN de transferencia, este proceso se denomina síntesis de proteínas.
Todas las proteínas están formadas por aminoácidos. Entre los seres vivos se han descubierto hasta ahora 22 aminoácidos. Cada aminoácido está codificado por uno o más codones (o tripletes) y por eso se dice que el código genético es degenerado. El comienzo de la secuencia es, en general, el codón AUG que codifica para el aminoácido metionina. Al final de la secuencia se ubica un codón que indica el final de la protína: es el codón de terminación. Se dice que el código genético es universal porque cada codón codifica para el mismo aminoácido entre la mayoría de los organismos (no todos).
El ribosoma consta de dos partes, la subunidad mayor y una menor, estas salen del núcleo por separado. Por experimentación se puede decir que se mantienen unidas por cargas, ya que al bajarse la concentración de Mg+2, las subunidades tienden a separarse. El ribosoma procariota tiene un coeficiente de sedimentación de 70s y está formado por dos subunidades (50s y 30s). El ribosoma eucariota tiene un coeficiente de sedimentación de 80s (formado por dos subunidades, una de 60s y otra de 40s). Este se puede encontrar unido al retículo endoplasmático rugoso (RER), que es la forma habitual en la célula eucariota, o encontrarlo en el citoplasma, donde recibe el nombre de polisoma o polirribosoma (forma habitual en la célula procariota). Este polisoma se encarga de sintetizar proteínas de localización celular, mientras que los ribosomas del RER se encargan de sintetizar proteínas de exportación, o sea que se irán de la célula hacia otro lugar donde se necesite.
Por ejemplo:
El ARN es éste:
AUGGCCAACGGCAUGCCUACUUAA
AUG le indica que tiene que empezar a ensamblar la proteína; es un codón de iniciación.GCC es Alanina. Coge alanina (un aminoácido) y lo sujeta.AAC es Arginina, lo une con la alanina.GGC es Glicina, lo ensambla a la arginina.AUG era el símbolo de iniciación, pero ya ha comenzado; así que lo interpreta como Metionina. Une el aminoácido metionina con la glicina anterior.CCU es Prolina. Ensambla la prolina a la metionina.ACU es Serina. Ensambla la serina con la prolina.UAA es terminación. Deja de ensamblar la proteína.
Por tanto, la proteína ensamblada ha sido: Alanina-Arginina-Glicina-Metionina-Prolina-Serina

Figura 3 : Traducción (1) de ARNm por un ribosoma (2) en una cadena polipeptídica (3). El ARNm comienza con un codón de iniciación (AUG) y finaliza con un codon de terminación (UAG).
VESICULA DE SECRESION
En biología celular, una vesícula es un orgánulo que forma un compartimento pequeño y cerrado, separado del citoplasma por una bicapa lipídica igual que la membrana celular.
Las vesículas almacenan, transportan o digieren productos y residuos celulares. Son una herramienta fundamental de la célula para la organización del metabolismo. Muchas vesículas se crean en el aparato de Golgi, pero también en el retículo endoplasmático, o se forman a partir de partes de la membrana plasmática.
RETICULO ENDOPLASICO RUGOSO
El retículo endoplasmático rugoso (RER), también llamado Retículo Endoplasmático Granular, Ergastoplasma o Retículo Endoplásmico Rugoso, es un orgánulo que se encarga de la síntesis y transporte de proteínas en general. Existen retículos sólo en las células eucariontes. En las células nerviosas es también conocido como Cuerpos de Nissl.
El termino Rugoso se refiere a la apariencia de este orgánulo en las microfotografías electrónicas, la cual es resultado de la presencia de múltiples ribosomas en su superficie.
El RER está ubicado junto a la envoltura nuclear y se une a la misma de manera que puedan introducirse los ácidos ribonucleicos mensajeros que contienen la información para la síntesis de proteínas. Esta constituido por una pila de membranas que en su pared exterior presentan adosados [ribosoma]s.
Funciones de Retículo Endoplasmático Granular
· Circulación de sustancias que no se liberan al citoplasma.
· Síntesis y transporte de proteínas producidas por los ribosomas adosados a sus membranas, pueden ser, proteínas de membrana, proteínas lisosomales o proteínas de secreción.
· Glicosilación de proteínas.
Las proteínas de secreción producidas, serán luego empaquetadas por el [aparato de Golgi] y serán liberadas al exterior de la célula para cumplir sus funciones (hormonales, enzimáticas, etc.). Las proteínas lisosomales también serán empaquetadas por el aparato de Golgi y terminaran formando un lisosoma listo para cumplir sus funciones metabólicas intracelulares. Entre las enzimas producidas, se encuentran las lipasas, las fosfatasas, las ADNasas, ARNasas y otras. Las proteínas de membrana pasarán a formar parte de la membrana plasmática o de la membrana de algún orgánulo.
El reticulo endoplasmático rugoso suele estar muy desarrollado en las células con alta actividad secretora de proteínas como son los plasmocitos, las células pancreáticas, etc.
Al evitar que las proteínas sean liberadas al hialoplasma, el retículo endoplasmático rugoso, consigue que estas no interfieran con el funcionamiento de la célula y sean liberadas solo cuando sean necesario, de otra manera, si por ejemplo quedaran libres en la célula proteínas enzimáticas que se encargan de la degradación de sustancias, las mismas destruirían componentes vitales de la célula.

APARATO DE GOLGI

2007-02-13T15:23:00.001-08:00

APARATO DE GOLGI
El Aparato de Golgi es un conjunto de dictiosomas (de 4 a 8 sáculos aplanados rodeados de membrana y apilados unos encima de otros). Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del Golgi. Se encuentra en el citoplasma de la célula. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilación de proteínas, selección, destinación, glicosilación de lípidos y la síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular.
Debe su nombre a Camillo Golgi, Premio Nobel de Medicina en 1906 junto a Santiago Ramón y Cajal.

· Figura 1 : Imagen del núcleo, retículo endoplásmico y Aparato de Golgi.
(1) Núcleo. (2)Poro Nuclear. (3)Retículo endoplasmático rugosos(RER). (4)Retículo endoplasmático liso(REL). (5) Ribosoma en el RER. (6) Proteínas que son trasportadas. (7) Vesícula trasportadora. (8)Aparato de Golgi(AG). (9) Cisterna del AG. (10) Transmembrana de AG. (11) Cisterna de AG.(12)Vesícula secretora. (13)Membrana plasmática. (14)Proteína secretada. (15) Citoplasma. (16) Espacio extracelular
Se pueden diferenciar diferentes partes:
Cara externa, proximal o cis: Es la más próxima al retículo. De él recibe las vesículas de transición, que son sáculos con proteínas que han sido sintetizadas en la membrana del retículo endoplasmático rugoso (RER), introducidas dentro de sus cavidades y transportadas por el lúmen hasta la parte más externa del retículo. Estas vesículas de transición son el vehículo de dichas proteínas que serán transportadas a la cara externa del aparato de Golgi.
Cara interna, distante o trans: Es la que se encuentra más cerca de la membrana citoplasmática, de hecho sus membranas, ambas unitarias, tienen una composición similar. En el interior de los sáculos del dictiosoma la proteína puede sufrir una serie de modificaciones hasta su composición final. Cuando llega a la zona interna se transforma en una vesícula de secreción pudiéndose unir a otras formando un gránulo de secreción para salir mediante exocitosis al espacio extracelular.
Funciones generales
El aparato de Golgi también llamado complejo o cuerpo de Golgi, se encarga de la distribución y el envío de los productos químicos de la célula. Modifica proteínas y lípidos (grasas) que han sido sintetizados previamente tanto en el retículo endoplasmático rugoso como en el liso y los prepara para expulsarlos fuera de la célula.

· Modifica sustancias sintetizadas en el RER: En el aparato de Golgi se transforman las sustancias procedentes del RER. Estas transformaciones pueden ser agregaciones de restos de carbohidratos para conseguir la estructura definitiva o sufren la proteolisis lo que les confiere la forma activa.

· Ej: en el RER de las células acinosas del páncreas se sintetiza la proinsulina que debido a las transformaciones que sufre en el aparato de Golgi, tomará la forma o conformación definitiva de la insulina.
· Secreción celular: Las sustancias atraviesan todos los sáculos del aparato de Golgi y cuando llegan a la cara trans del dictiosoma, en forma de vesículas de secreción, será transportada a su destino fuera de la célula, atravesando la membrana citoplasmática por exocitosis.
· Producción de membrana citoplasmática: Los gránulos de secreción cuando se unen a la membrana en la exocitosis pasan a formar parte de esta.
· Participa en la síntesis de carbohidratos, como la celulosa
· Forma los lisosomas primarios
· Forma el acrosoma de los espermios
.

CITOEQUELETO

2007-02-13T15:21:00.000-08:00

CITOESQUELETO
El citoesqueleto es un entramado tridimensional de microtúbulos y microfilamentos que proveen el soporte interno para las células, anclan las estructuras internas de la misma e intervienen en los fenómenos de movimiento celular y en su división. Es una estructura dinámica que mantiene la forma de la célula, facilita la movilidad celular (usando estructuras como los cilios y los flagelos), y desempeña un importante papel tanto en el transporte intracelular (por ejemplo, los movimientos de vesículas y orgánulos) y en la división celular.
El citoesqueleto eucariota
Microfilamentos ( Actina y Miosina )
De unos 7 - 5 nm (nanómetros) de diámetro. Están formadas por una proteína globular llamada actina que puede presentarse de dos formas:-Actina no polimerizada: la actina se encuantra asociada a la profilina que evita su polimerización. Representa la mitad de la actina de la célula y es utilizada para polimerizar microfilamentos cuando es necesario.-Actina polimerizada: es una doble hélice dextrógira de dos hebras de actina no polimerizada.Esta actina se puede encontrar asociada a otras proteínas:-Proteínas estructurales: que permiten la unión de los filamentos de actina-Proteínas reguladoras: la más importante es la miosina que permite la contracción muscular al permitir que la actina se desplace sobre ella.
Las funciones de los microfilamentos de actina son la contracción muscular, la formación de pseudópodos, el mantenimiento de la morfología celular y, en la citocinesis de células animales, forma un anillo contráctil que divide la célula en dos.
FILAMENTOS INBTERMEDIOS
Son filamentos de proteína fibrosa de unos 12 nm de diámetro, son los componentes del citoesqueleto más estables, dando soporte a los orgánulos (por sus fuertes enlaces), y heterogéneos. Las proteínas que conforman estos filamentos, la citoqueratina, vimentina, neurofilamentos, desmina y la proteína fibrilar acídica de la glia, dependen del tejido en el que se hallen. Su función principal es la organización de la estructura tridimensional interna de la célula (por ejemplo, forman parte de la envuelta nuclear y de los sarcómeros). También participan en algunas uniones intercelulares (desmosomas).
MICROTUBULOS
Los microtúbulos son estructuras tubulares de 25 nm de diámetro que se originan en los centros organizadores de microtúbulos y que se extienden a lo largo de todo el citoplasma.Se pueden polimerizar y despolimerizar según las necesidades de la célula. Se hallan en las células eucariotas y están formados por la polimerización de un dímero de dos proteínas globulares, la alfa y la beta tubulina. Cada microtúbulo está compuesto de trese protofilamentos formados por los dímeros de tubilina. Intervienen en diversos procesos celulares que involucran desplazamiento de vesículas de secreción, movimiento de orgánulos, transporte intracelular de sustancias, así como en la división celular (mitosis y meiosis). Además, constituyen la estructura interna de los cilios y los flagelos. Los microtúbulos son más flexibles pero más duros que la actina
……CAPITULO RETICULO ENDOPLASICO LISO
Conjunto de membranas que participan en el transporte celular y síntesis de triglicéridos, fosfolípidos y esteroides. También dispone de enzimas detoxificantes, que metabolizan el alcohol y otras sustancias químicas. En realidad los retículos endoplasmáticos lisos tienen diferentes variantes funcionales que sólo tienen en común su aspecto: los ribosomas están ausentes. Las cisternas del retículo endoplasmático liso son típicamente tubulares y forman un sistema de tuberías que se incurvan en el citoplasma.
Funciones
· En gónadas y corteza suprarrenal realizan la síntesis de hormonas esteroideas.
· En el hígado detoxifican varios tipos de compuestos orgánicos como barbitúricos o etanol. La detoxificación tiene lugar por una serie de enzimas oxigenasas entre las que se encuentra la citocromo P450 que dada su inespecificidad son capaces de detoxificar miles de compuestos hidrófobos transformándolos en hidrófilos, más fáciles de excretar.
· Liberación de glucosa a partir de Glucosa 6-fosfato via Glucosa 6-fosfatasa.
· También secuestran los iones calcio y lo liberan regularmente en algunas células (retículo sarcoplasmático).

Es la enzima responsable de la fosforilación del ADP acoplada al transporte de electrones y traslocación de hidrogeniones. Es un complejo macromolecular formado como mínimo por 15 cadenas polipeptídicas. La ATP-asa está formada por tres partes:
§ Una base hidrofóbica (F0) que se incrusta en la membrana de la cresta. Está formada por varias subunidades c, a y b.
§ Un pedúnculo con subunidades g y e.
§ Una esfera de unos 90Ǻ de diámetro, o región F1, formada por subunidades polipeptídicas denominadas a, b, d, etc. Esta región gira y es la que, realmente, tiene actividad ATP-ásica.
3. Transportadores específicos
Ya se dijo que la membrana interna es bastante impermeable. Hay muchas sustancias que intervienen en determinadas reacciones en el interior de la mitocondria pero se sintetizan fuera y por lo tanto hay que introducirlas. Otras se sintetizan en el interior pero ejercen sus funciones en otros lugares de la célula, con lo que hay que expulsarlas. Para conseguir esto hay un gran número de transportadores específicos (permeasas) en la membrana interna muchos de ellos poco conocidos todavía. El más conocido es el transportador ADP-ATP gracias al cual, un ADP entra en la matriz al mismo tiempo que sale un ATP (posee dos lugares de fijación).
Otros transportadores son:
§ Transportadores fosfato (intercambian PO4H2- por OH-).
§ Transportadores de ácidos dicarboxílicos (málico, succínico, fumárico, etc.).
§ Transportadores de ácidos tricarboxílicos (cítrico, isocítrico).
§ Transportadores de aminoácidos (glutámico, aspártico).
§ Transportadores de cationes como Ca++, Mg++, etc.
ESPACIO INTERMEMBRANA
Relleno de un medio de aspecto acuoso que contiene adenilquinasa que cataliza la siguiente reacción:
AMP + ATP --------------> 2 ADP
Estos ADP pueden atravesar la membrana interna y ser rápidamente fosforilados a ATP por la ATP-asa mitocondrial.
MATRIZ
Contiene numerosos iones (sobre todo Ca++ y fosfatos), nucleótidos (sobre todo ADP y ATP), coenzima A, metabolitos, gran cantidad de enzimas, ADN, ARN y ribosomas.
Las enzimas son:
§ Unas que transforman algunos aminoácidos, los ácidos grasos y el ácido pirúvico en acetil-CoA.
§ Otras que catalizan la oxidación de acetil-CoA en CO2 y y átomos de H (electrones e hidrogeniones) mediante una serie de reacciones que forman el ciclo de los ácidos tricarboxílicos o ciclo de Krebs.
§ Otras enzimas que intervienen en la transcripción, traducción y replicación del ADN mitocondrial.
El ADN mitocondrial es circular y bicatenario. Una mitocondria puede poseer varias moléculas de ADN (desde 3 a 5 las mitocondrias de los hepatocitos de rata, hasta más de 10.000 la única mitocondria del trypanosoma). El ADN mitocondrial posee genes que codifican algunas proteínas mitocondriales.
Además de las proteínas que la mitocondria puede sintetizar por sí misma, necesita importar algunas otras sintetizadas en el núcleo. De igual forma, los lípidos que forman las membranas externa e interna de la mitocondria son importados.
En la mitocondria hay mitorribosomas que son 70S.
Funciones de las mitocondrias
Se puede afirmar que las mitocondrias con verdaderas fábricas de energía de la célula pues en ellas se producen oxidaciones que acarrean la liberación de energía, parte de la cual puede almacenarse en forma de ATP u otros nucleótidos; esta energía puede ser utilizada por la célula (y por el organismo) para ejercer sus funciones. La actividad más importante es la respiración mitocondrial.Hay que tener en cuenta que las mitocondrias no son orgánulos aislados, sino que, como parte integrantes de la célula, las transformaciones químicas que en ellas se producen continúan en otras partes de la célula; hay una cooperación entre orgánulos celulares con un único fin: obtener energía aprovechable por la célula y productos útiles para ésta. De esta manera una determinada ruta metabólica podemos suponer que comienza en el hialoplasma, continúa en la mitocondria, peroxisoma y acaba en el hialoplasma

MITOCONDRIAS

2007-02-13T15:20:00.000-08:00

MITOCONDRIAS
Las mitocondrias son orgánulos celulares que existen en todas las células eucariotas aeróbicas. Generalmente tienen forma alargado-redondeada de 0.5 µ de diámetro y 1 o varias µ de longitud, aunque también las hay esféricas, alargadas, cilíndricas, curvadas, estrelladas y de muchas otras formas. Su número depende del tamaño y actividad celulares: desde unas pocas en las levaduras hasta unos cinco millares en los hepatocitos. En el trypanosoma (protozoo parásito) sólo hay una. Pueden fusionarse entre sí, y fragmentarse; también pueden deformarse y moverse.

ESTRUCTURA
Constan de una membrana mitocondrial externa, lisa, de unos 60 Å, que rodea a una membrana mitocondrial interna que presenta unos repliegues, las crestas mitocondriales. Lo más normal es que las crestas tengan forma de tabique y se dispongan transversalmente, pero en determinadas células pueden tener otras formas y disposiciones: en los hepatocitos las crestas son longitu-dinales, en células que sintetizan hormonas esteroideas las crestas tienen forma de túbulos que se colocan paralelamente entre sí, en ciertas células de la glía son tubos de sección triangular, etc. Entre ambas membranas hay un hueco llamado espacio intermembrana o cámara externa y la membrana interna define un compartimento interno llamado matriz. La membrana interna presenta una asimetría clara: su cara matricial contiene unas esferas de 90 Å de diámetro unidas a la membrana por un pedúnculo de 45 Å de alto y 30 Å de diámetro. Hay entre 2.000 y 4.000 por µ2. La membrana externa es lisa y carece de estas estructuras. Tienen actividad ATP-asa.
COMPOSICION
MEMBRANA EXTERNA Contiene un 40% de lípidos y un 60% de proteínas. Los lípidos son fundamentalmente fosfolípidos. Muchas proteínas son enzimas que intervienen en el metabolismo de los lípidos y otras forman parte de cadenas transportadoras de electrones. Como muchas de las proteínas que contiene esta membrana son muy grandes y forman canales (proteínas transmembranosas), esta membrana es permeable a la mayoría de las sustancias y, por eso, el espacio intermembrana es muy parecido al citosol.
MEMBRANA INTERNA
Es bastante impermeable. Contiene un 20% de lípidos y un 80% de proteínas. No hay colesterol. Las proteínas mejor conocidas se clasifican en tres grupos:
1. Constituyentes de la cadena transportadora de electrones
Son los transportadores de electrones que catalizan reacciones de red-ox y hay dos categorías distintas:
a. Unas transportan electrones y protones; son los transportadores de hidrógeno. Son:
§ La NADH-deshidrogenasa cuyo grupo prostético es el NAD. Cataliza la transferencia de dos electrones y dos hidrogeniones del NADH2 a la Coenzima Q (ubiquinona).
§ La Co-Q también puede recibir electrones e hidrogeniones de otras deshidrogenasas cuyo grupo prostético es el FAD.
b. Otras enzimas constituyentes sólo transportan electrones y son metaloproteínas del tipo citocromos. Estos son proteínas cuyo grupo hemo posee un Fe o un Cu que pueden estar en estado oxidado (Fe3+, Cu2+) o reducido (Fe2+, Cu1+); al pasar de un estado a otro se produce una ganancia o pérdida de un electrón. La cadena transportadora posee cinco citocromos que son el b, c1, c, a y a3
2. ATP-asa mitocondrial

Es la enzima responsable de la fosforilación del ADP acoplada al transporte de electrones y traslocación de hidrogeniones. Es un complejo macromolecular formado como mínimo por 15 cadenas polipeptídicas. La ATP-asa está formada por tres partes:
§ Una base hidrofóbica (F0) que se incrusta en la membrana de la cresta. Está formada por varias subunidades c, a y b.
§ Un pedúnculo con subunidades g y e.
§ Una esfera de unos 90Ǻ de diámetro, o región F1, formada por subunidades polipeptídicas denominadas a, b, d, etc. Esta región gira y es la que, realmente, tiene actividad ATP-ásica.
3. Transportadores específicos
Ya se dijo que la membrana interna es bastante impermeable. Hay muchas sustancias que intervienen en determinadas reacciones en el interior de la mitocondria pero se sintetizan fuera y por lo tanto hay que introducirlas. Otras se sintetizan en el interior pero ejercen sus funciones en otros lugares de la célula, con lo que hay que expulsarlas. Para conseguir esto hay un gran número de transportadores específicos (permeasas) en la membrana interna muchos de ellos poco conocidos todavía. El más conocido es el transportador ADP-ATP gracias al cual, un ADP entra en la matriz al mismo tiempo que sale un ATP (posee dos lugares de fijación).
Otros transportadores son:
§ Transportadores fosfato (intercambian PO4H2- por OH-).
§ Transportadores de ácidos dicarboxílicos (málico, succínico, fumárico, etc.).
§ Transportadores de ácidos tricarboxílicos (cítrico, isocítrico).
§ Transportadores de aminoácidos (glutámico, aspártico).
§ Transportadores de cationes como Ca++, Mg++, etc.
ESPACIO INTERMEMBRANA
Relleno de un medio de aspecto acuoso que contiene adenilquinasa que cataliza la siguiente reacción:
AMP + ATP --------------> 2 ADP
Estos ADP pueden atravesar la membrana interna y ser rápidamente fosforilados a ATP por la ATP-asa mitocondrial.
MATRIZ
Contiene numerosos iones (sobre todo Ca++ y fosfatos), nucleótidos (sobre todo ADP y ATP), coenzima A, metabolitos, gran cantidad de enzimas, ADN, ARN y ribosomas.
Las enzimas son:
§ Unas que transforman algunos aminoácidos, los ácidos grasos y el ácido pirúvico en acetil-CoA.
§ Otras que catalizan la oxidación de acetil-CoA en CO2 y y átomos de H (electrones e hidrogeniones) mediante una serie de reacciones que forman el ciclo de los ácidos tricarboxílicos o ciclo de Krebs.
§ Otras enzimas que intervienen en la transcripción, traducción y replicación del ADN mitocondrial.
El ADN mitocondrial es circular y bicatenario. Una mitocondria puede poseer varias moléculas de ADN (desde 3 a 5 las mitocondrias de los hepatocitos de rata, hasta más de 10.000 la única mitocondria del trypanosoma). El ADN mitocondrial posee genes que codifican algunas proteínas mitocondriales.
Además de las proteínas que la mitocondria puede sintetizar por sí misma, necesita importar algunas otras sintetizadas en el núcleo. De igual forma, los lípidos que forman las membranas externa e interna de la mitocondria son importados.
En la mitocondria hay mitorribosomas que son 70S.
Funciones de las mitocondrias
Se puede afirmar que las mitocondrias con verdaderas fábricas de energía de la célula pues en ellas se producen oxidaciones que acarrean la liberación de energía, parte de la cual puede almacenarse en forma de ATP u otros nucleótidos; esta energía puede ser utilizada por la célula (y por el organismo) para ejercer sus funciones. La actividad más importante es la respiración mitocondrial.Hay que tener en cuenta que las mitocondrias no son orgánulos aislados, sino que, como parte integrantes de la célula, las transformaciones químicas que en ellas se producen continúan en otras partes de la célula; hay una cooperación entre orgánulos celulares con un único fin: obtener energía aprovechable por la célula y productos útiles para ésta. De esta manera una determinada ruta metabólica podemos suponer que comienza en el hialoplasma, continúa en la mitocondria, peroxisoma y acaba en el hialoplasma

VACUOLA

2007-02-13T15:19:00.002-08:00

VACUOLA
Una vacuola es una cavidad rodeada por una membrana que se encuentra en el citoplasma de las células, principalmente de las vegetales.
Se forman por fusión de las vesículas procedentes del retículo endoplasmático y del aparato de Golgi. En general, sirven para almacenar sustancias de desecho o de reserva (agua con varios azúcares, sales, proteínas y otros nutrientes disueltos en ella).
En las células vegetales, las vacuolas ocupan la mitad del volumen celular y en ocasiones pueden llegar hasta casi la totalidad. También, aumentan el tamaño de la célula por acumulación de agua.
Están relacionadas con los lisosomas secundarios, ya que éstos engloban dos tipos de vacuolas, las heterofágicas o digestivas y las autofágicas. Contienen enzimas hidrolíticas y sustratos en proceso de digestión. En el primer tipo, los sustratos son de origen externo y son capturados por endocitosis; una vez producida la digestión, ciertos productos pueden ser reutilizados y los no digeribles (llamados cuerpos residuales) son vertidos al exterior por exocitosis. En el caso de las vacuolas autofágicas, lo que se digiere son constituyentes de la célula.
Hay otro tipo de vacuolas, las pulsátiles o contráctiles, que aparecen en muchos protozoos, especialmente en los dulceacuícolas. Se llenan de sustancias de desecho que van eliminando de forma periódica y además bombean el exceso de agua al exterior.

CITOPLASMA

2007-02-13T15:19:00.001-08:00

CITOPLASMA:
El citoplasma es la parte del protoplasma que en una célula eucariota se encuentra entre el núcleo celular y la membrana plasmática. Consiste en una emulsión coloidal muy fina de aspecto granuloso, el citosol o hialoplasma, y en una diversidad de organelos celulares que desempeñan diferentes funciones. su funcion es mantener flotando los organelos celulares y al mismo tiempo ayuda al movimiento de los mismos
El citosol es la sede de muchos de los procesos metabólicos que se dan en las células.
Los cloroplastos se encuentran en el citoesqueleto del citoplasma alrededor del citosol sublingual.
El citoplasma se divide en ocasiones 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 que recibe el nombre de endoplasma y donde se encuentran la mayoría de los orgánulos. El citoplasma se encuentra en las células procariotas así como en las eucariotas y en él se encuentran varios nutrientes que lograron atravesar la membrana plasmática, llegando de esta forma a los orgánulos de la célula.
El citoplasma de las células eucariontas está subdividido por una red de membranas conocidas como retículo endoplasmático (liso y rugoso) que sirven como superficie de trabajo para muchas de sus actividades bioquímicas.
El retículo endoplasmático rugoso está presente en todas las células eucariontas y predomina en aquellas que fabrican grandes cantidades de proteínas para exportar. Es continuo con la membrana externa de la envoltura nuclear, que también tiene ribosomas adheridos

LISOSOMA

2007-02-13T15:18:00.000-08:00

LISOSOMA
Los lisosomas son vesículas relativamente grandes formadas por el retículo endoplasmático rugoso y luego empaquetados por el complejo de Golgi que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo o interno que llegan a ellos.
El pH en el interior de los lisosomas es de 4,8 (bastante menor que el del citosol, que es neutro) debido a que las enzimas proteolíticas funcionan mejor con un pH ácido . La membrana del lisosoma estabiliza el pH bajo bombeando protones (H+) desde el citosol, y asimismo, protege al citosol y al resto de la célula de las enzimas degradantes que hay en el interior del lisosoma.
Las enzimas lisosomales son capaces de digerir bacterias y otras sustancias que entran en la célula por fagocitosis, u otros procesos de endocitosis.
Los lisosomas utilizan sus enzimas para reciclar las diferentes organelas de la célula, englobándolos, digiriéndoles y liberando sus componentes en el citosol. De esta forma los orgánulos de la célula se están continuamente reponiendo. El proceso de digestión de los orgánulos se llama autofagia. Por ejemplo, las células hepáticas se reconstituyen por completo una vez cada dos semanas.
Las enzimas más importantes en el lisosoma:
· Lipasa, que digiere lípidos,
· Glucosilasas, que digiere carbohidratos (azúcares),
· Proteasas, que digiere proteínas,
· Nucleasas, que digiere ácidos nucleicos.
Sólo están presentes en células animales.
Proceso de digestión celular
La célula utiliza estos lisosomas para degradar biomoléculas complejas. Utiliza dos métodos:la endocitosis y la autofagia.
En la endocitosis los materiales son recogidos del exterior celular y englobados mediante endocitosis por la membrana plasmática que forma un fagosoma. El lisosoma se une al fagosoma formando un fagolisosoma y vierte su contenido en este, degradando las sustancias del fagosoma. Una vez hidrolizadas las moléculas utilizables pasan al interior de la célula para entrar en rutas matabólicas y lo que no es necesario para la célula se desecha fuera de esta por exocitosis.
En la autofagia la célula digiere estructuras propias que no es necesario. El material queda englobado por vesículas que provienen del retículo endoplásmico y del aparato de Golgi formando un autofagosoma. Al unirse al lisosoma primario forma un autofagolisosoma y sigue el mismo proceso que en el anterior caso.
CENTRIOLO
En biología celular, los centríolos son una pareja de estructuras que forman parte del citoesqueleto semejantes a cilindros huecos, siendo una pareja de centriolos un diplosoma sólo presentes en células animales. Los centriolos son dos dos estructuras cilíndricas que, rodeadas de un material protéico denso llamado material pericentriolar forman el centrosoma o COMT (centro organizador de microtúbulos)que permiten la polimerización de microtúbulos de dímeros de tubulina que forman parte del citoesqueleto. Los centriolos se posicionan perpendicularmente entre sí.
Cada centriolo está formado por nueve tripeletes de micritúbulos formando un círculo. El más interno se llama microtúbulo A y está completo (compuesto de trece protofilamentos). A el se unen dos microtúbulos: el microtúbulo B que comparte tres protofilamentos con el A y el microtúbulo C, el más externo, que comparte tres protofilamentos con el B.
Los tripletes se unen entre sí gracias a una proteína llamada nectina, que conecta esl microtúbulo A con el C del siguiente triplete. De cada triplete salen en forma de radios las fibrillas radiales, dejando una estructura denominada "rueda de carro" o 9+0 por tener nueve tripletes externos y ninguno en el centro.
El material pericentriolar es un meterial denso y de naturaleza protéica que puede estar relacionado con la formación de microtúbulos. Esto es así ya que la células vegetales, que carecen de centriolos, también forman microtúbulos. Las células vegetales, en su lugar poseen una masa fibrosa difusa que tiene una composición similar al material pericentriolar

MEMBRANA PLASMICA

2007-02-13T15:17:00.000-08:00

MEMBRANA PLASMATICA
La membrana citoplasmática o plasmática es una estructura laminar que envuelve el citoplasma de todas y cada una de las células, además de los orgánulos. Es una bicapa lípidica que sirve de "contenedor" para los contenidos de la célula, así como protección mecánica. Esta formada principalmente por lípidos y proteínas. Esta barrera presenta una permeabilidad selectiva, lo cual le permite "seleccionar" las moléculas que entran y salen de la célula. Tiene un grosor aproximado de 75 Å. Vista al microscopio electrónico presenta entre dos capas oscuras una central más clara.
En las células procariotas y en las de eucariotontes osmótrofos como plantas y hongos, se sitúa bajo otra capa, denominada pared celular.
Composición
La membrana plasmática está compuesta por proteínas, lípidos y glúcidos, cuyas masas guardan proporciones aproximadas de 50%, 40% y 10% respectivamente. Las moléculas más numerosas son las de lípidos, ya que se cree que por cada 50 lípidos hay una proteína. Sin embargo, las proteínas, debido a su mayor tamaño, representan aproximadamente el 50% de la masa de la membrana. Entre las proteínas, el 80% son intrínsecas, mientras que el 20% restantes son extrínsecas. De las proteínas se pueden encontrar las translocadoras o las enzimas asociadas a membrana, entre otras.
Los lípidos de la membrana son anfipáticos. Esto quiere decir que presentan un lado hidrófilo (que da la cara al agua) y un lado hidrofóbico (que no se junta con el agua). De entre los lípidos, los más importantes son los fosfolípidos y esfingolípidos, que se encuentran en todas las células; le siguen los glucolípidos, así como esteroides, como el colesterol. Estos últimos no existen o son escasos en las membranas plasmáticas de las células procariotas.
Estructura
Su modelo estructural es conocido como mosaico fluido, El "mosaico fluido" es un término acuñado por S.J. Singer en 1971. Este consiste en una bicapa lipídica complementada con diversos tipos de proteínas. La estructura básica se mantiene unida mediante uniones no covalentes.
Las proteínas de la membrana plasmática se pueden clasificar según cómo se dispongan en la bicapa lipídica:
· Proteínas integrales: Embebidas en la bicapa lipídica, atraviesan la membrana una o varias veces, asomando por una o las dos caras (proteínas transmembrana).
· Proteínas periféricas: A un lado u otro de la bicapa lipídica, pueden estar unidas débilmente por enlaces no covalentes o bien mediante enlaces covalentes con un lípido o a un glúcido de la membrana.
Los glúcidos se hallan asociados mediante enlaces covalentes a lípidos y proteínas y generalmente forman parte de la matriz extracelular.
Otras sustancias pueden estar asociadas a esta estructura básica como diversos tipos de glúcidos que pueden unirse de forma covalente a lípidos (glucolípidos) o a proteínas (glucoproteínas). Las cadenas de estos glúcidos se disponen hacia el medio extracelular por la cara externa de la membrana y constituyen el glucocálix o matriz extracelular.
Esta estructura general -modelo unitario- se presenta también en las membranas de diversos orgánulos del interior de la célula: los del sistema de endomembranas, tales como retículo endoplasmático, aparato de Golgi y envoltura nuclear, y los de otros orgánulos, como las mitocondrias y los plastos, que proceden de endosimbiosis.

Funsiones
La función básica de la membrana plasmática reside en mantener el medio intracelular diferenciado del entorno. Esto es posible gracias a la naturaleza aislante en medio acuoso de la bicapa lipídica y a las funciones de transporte que desempeñan las proteínas. La combinación de transporte activo y transporte pasivo hacen de la membrana plasmática una barrera selectiva que permite a la célula diferenciarse del medio.
Los esteroides, como el colesterol, tienen un importante papel en la regulación de las propiedades, es decir que su rol es muy importante físico-químicas de las membrana regulando su resistencia y fluidez.
En el componente proteico reside la mayor parte de la funcionalidad de la membrana, las proteínas realizan funciones específicas y podemos clasificarlas según su función en:
· Estructurales: estas proteínas hacen de "eslabón clave" uniéndose al citoesqueleto y la matriz extracelular.
· Receptores de membrana: que se encargan de la recepción y transducción de señales químicas.
· Transportadoras a través de membrana: mantienen un gradiente electroquímico mediante el transporte de diversos iones.
Estas a su vez pueden ser:
· Proteínas transportadoras: Son enzimas con centros de reacción que sufren cambios conformacionales.
· Proteínas de canal: Dejan un canal hidrofílico por donde pasan los iones.
En el transporte transmembrana podemos hablar de:
· Transporte pasivo: Se produce sin consumo de energía y a favor de gradiente electroquímico.
· Transporte activo: Se produce con consumo de energía y en contra de gradiente electroquímico.
El componente glucídico forma el glucocáliz, con funciones de cierta protección ante agresiones mecánicas y químicas, y la que parece más importante ya que permite diferenciar el exterior celular permitiendo un reconocimiento intercelular

CLOROPLASTO

2007-02-13T15:14:00.002-08:00

CLOROPLASTO
Los cloroplastos son los orgánulos en donde se realiza la fotosíntesis. Están formados por un sistema de membranas interno en donde se encuentran ubicados los sitios en que se realiza cada una de las partes del proceso fotosintético.
En los organismos procariontes fotosintéticos, el proceso se lleva a cabo asociado a ciertas prolongaciones hacia el interior de la célula de la membrana plasmática.

Estructura
Las dos membranas del cloroplasto poseen una estructura continua que delimita completamente el cloroplasto. Ambas se separan por un espacio intermembranoso llamado a veces espacio periplastidial. La membrana externa es muy permeable, no tanto como la interna que contiene proteínas específicas para el transporte. La cavidad interna, llamada estroma, en la que se llevan a cabo reacciones de fijacon de CO2, contiene ADN circular, ribosomas (de tipo 70s, como los bacterianos), gránulos de almidón, lípidos y otras sustancias. También hay una serie de sáculos delimitados por una membrana llamados tilacoides los cuales se organizan en los cloroplastos de las plantas terrestres en apilamientos llamados grana (plural de granum). Las membranas de los tilacoides contienen sustancias como la clorofila, los carotenoides, los pigmentos fotosintéticos y distintos lípidos; proteínas de la cadena del transporte electrónico fotosintético y enzimas, como ciertas ATP.

Funsiones
Es el orgánulo donde se realiza la fotosíntesis. Existen dos fases: Fase lumínica: En la membrana de los tilacoides se produce la conversión de la energía lumínica en energía química (ATP) y se genera poder reductor (NADH). Fase oscura: Se produce en el estroma y ahí se fija el CO2 mediante el ciclo de Calvin.
Génesis de los cloroplastos
Al poseer su propio ADN llevan a cabo la división independientemente de la célula. Un cloroplasto procede de un proplasto ya procedido (división por bipartición), y que después de la captación de luz se transforma en cloroplasto maduro, diferenciándose de los demás tipos de plastos, como los cromoplastos, para almacenamiento de pigmentos, y los amiloplastos, para el almacenamiento de almidón.
PARED CELULAR
La pared celular vegetal es un órgano complejo, aparte de dar soporte y estructura a los tejidos vegetales es capaz de condicionar el desarrollo de las células.
Estructura
La pared celular vegetal tiene tres partes fundamentales:
1.Pared primaria está presente en todas las células vegetales, usualmente mide entre 100 y 200 nm. de espesor y es producto de la acumulación de 3 o 4 capas sucesivas de microfibrillas de celulosa compuesta entre un 9 y un 25% de celulosa. La pared primaria se crea en las células una vez está terminando su división, generándose el fragmoplasto una pared celular que dividirá a las dos células hijas. La pared primaria está adaptada al crecimiento celular, las microfibrillas se deslizan entre ellas produciendose una separación longitudinal mientras el protoplasto hace presión sobre ellas.
2.Pared secundaria, cuando existe es la capa más adyacente a la membrana plasmática, se forma en algunas células una vez se ha detenido el crecimiento celular y se relaciona con la especialización de cada tipo celular. A diferencia de la pared primaria, contiene una alta proporción de celulosa, lignina y/o suberina.
3. Lámina media, es la zona en la que se unen una célula con otra, es rica en pectina y otras sustancias adhesivas
Composición
La composición de la pared celular vegetal varía en los diferentes tipos celulares y en los diferentes grupos taxonómicos. En términos generales la pared celular vegetal está compuesta por una red de carbohidratos y proteínas estructurales embebidos en una matriz gelatinosa compuesta por otros carbohidratos y proteínas
Carbohidratos
El principal componente de la pared celular vegetal es la celulosa. La celulosa es un polisacárido fibrilar que se organiza en microfibrillas y representa entre el 15% y el 30% del peso seco de las paredes vegetales,
Las microfibrillas de celulosa se encuentran atadas por carbohidratos no fibrilares a los que se denomina genéricamente hemicelulosa. Los componentes mayoritarios de la hemicelulosa son xiloglicanos (XiGs) glucuronarabinoxilanos (GAXs)
La pectina es otro componente importante de las paredes celulares. Es un polisacárido no fibrilar, rico en ácido D-galacturónico, heterogéneamente ramificado y muy hidratado. Los componentes mayoritarios de la pectina son: los homogalacturonanos (HGA) y ramnogalacturonanos I (RG I). La matriz de pectina determina la porosidad de la pared y proporciona cargas que modulan el pH de la pared.
Lignina y suberina son polímeros complejos compuestos por fenilpropanoides y alcoholes aromático. Se acumulan en algunas paredes secundarias y, en casos excepcionales, en paredes primarias. La lignina, la suberina y ceras como la cutina, le confieren impermeabilidad al agua a los tejidos en los que se depositan
Proteínas
La pared celular vegetal también está compuesta por proteínas estructurales. Estas proteínas son ricas en uno o dos aminoácidos, tienen dominios con secuencias repetidas y están glicosiladas en mayor o menor grado. Para la mayoría de las proteínas estrucurales de la pared vegetal, se ha propuesto que tienen estructura fibrilar y que se inmovilzan mediante enlace covalente entre ellas o con carbohidrátos. Se sabe que estas proteínas se acumulan en la pared en diferentes estapas del desarrollo y en respuesta a diferntes condiciones de estrés. Se consideran proteínas estructurales de la pared celular vegetal : Las extensinas o Proteínas Ricas en Hidroxiprolina (HRGPs), las Proteínas Ricas en Prolina (PRPs), las Proteínas Ricas en Glicina (GRPs) y las Arabinogalactanas AGPs
Incluidas en la red de polisacáridos y proteínas, se encuentran diversas proteínas solubles, algunas de ellas son enzimas relacionadas con la producción de nutrientes como la glucosidasa, enzimas relacionadas con el metabolismo de la pared como las xiloglucan-transferasas, peroxidasas y lacasas, proteínas relacionadas con defensa, proteínas de transporte, entre otras.
Biogénesis de la pared celular vegetal
La pared celular vegetal se constituye durante la división celular, a partir de vesículas que provienen del Aparato de Golgi. Estas vesículas, llenas de los componentes de la pared celular, se localizan en el fragmoplasto, que es un arreglo del citoesqueleto propio de las células en división. En el fragmoplasto se fusionan las vesículas del Aparato de Golgi y constituyen el plato celular el cual crece desde el interior de la célula en división, hasta ponerse en contacto con las paredes laterales.
Una vez formada, la pared celular crece por deposición de capas sucesivas de celulosa. En cada capa, la orientación de las microfibrillas de celulosa está guiada por el citoesqueleto, más exactamente por los microtúbulos corticales, los cuales alinean al complejo responsable de la síntesis de celulosa, que es la celulosa sintasa. La elongación celular ocurre en el eje perpendicular al de las microfibrillas de la capa de pared que se está depositando, de ahí que la síntesis de la pared y la orientación de las microfibillas de celulosa está en directa relación con el tamaño celular.

ORIGEN DE LAS CELULAS

2007-02-13T15:14:00.001-08:00

ORIGEN DE LAS CELULAS
Se cree que todos los organismos que viven sobre la Tierra, proceden de una única célula primitiva nacida hace varios miles de millones de años. Las similitudes entre todos los seres vivos parecen tan acusados que no se puede explicar de otra manera.
Las células vivas surgieron probablemente en la Tierra gracias a la agregación espontánea de moléculas, hace aproximadamente 3500 millones de años. Conociendo los organismos actuales y las moléculas que contienen, parece que debieron producirse por lo menos tres etapas antes de que surgiera la primera célula:
1. Debieron formarse polímeros de ARN capaces de dirigir su propia replicación a través de interacciones de apareamiento de bases complementarias.
2. Debieron desarrollarse mecanismos mediante los cuales una molécula de ARN pudiera dirigir la síntesis de una proteína.
3. Tuvo que ensamblarse una membrana lipídica para rodear a la mezcla autoreplicante de ARN y moléculas proteicas. En alguna fase posterior del proceso evolutivo, el ADN ocupó el lugar del ARN como material hereditario..
Hace unos 1.500 millones de años se produjo la transición desde células pequeñas con una estructura interna relativamente sencilla (células procariotas), hasta células más grandes, más complejas como las que componen los animales y las plantas (células eucariotas).

Descubrimiento y conocimiento histórico de las células
· En 1665 Robert Hooke publicó los resultados de sus observaciones sobre tejidos vegetales como el corcho, realizadas con un microscopio de 50 aumentos construido por él mismo. Este investigador fue el primero que, al ver en esos tejidos unidades que se repetían a modo de celdillas de un panal, llamó a esas unidades de repetición células (del latín cellulae=celdillas). Pero Hooke sólo pudo observar células muertas por lo que no pudo describir las estructuras de su interior.
· En el siglo XVII Van Leeuwenhoek, observó protozoos y bacterias.
· En 1745 Needham, animálculos en infusiones.
· En 1831 Brown, el núcleo celular.
· En 1839 Purkinje, el citoplasma celular.
· En 1857 Kölliker, las mitocondrias.
· En 1860 Pasteur, esterilización de infusiones.

El calor en la célula
Todo ser vivo y cada una de sus células presentan una determinada temperatura a la cual pueden realizar sus actividades.
Los cambios de temperatura detienen o aumentan la actividad celular. En general, una ligera elevación de temperatura activa el trabajo del protoplasma; por el contrario, un descenso inactiva la célula.
Experiencias realizadas con los protozarios indican que a una temperatura de 25 ºC su actividad es normal; a 30 ºC la actividad y los movimientos son más rápidos; al sobrepasar esta temperatura las funciones son desordenadas y la célula puede morir.
La reacción de los seres ante la temperatura se llama termotaxismo, y es positiva si el ser se desplaza en busca de calor o negativa si se aleja de él.

TEORIA CELULAR

2007-02-13T15:13:00.000-08:00

TEORIA CELULAR
La teoría celular es una parte fundamental de la Biología que explica la constitución de la materia viva a base de células y el papel que éstas juegan en la constitución de la vida. Robert Hooke había observado ya en el siglo XVII que el corcho y otras materias vegetales aparecen constituidas de células (literalmente, celdillas). Dos científicos alemanes, Theodor Schwann, histólogo y fisiólogo, y Jakob Schleiden, botánico, se percataron de cierta comunidad fundamental en la estructura microscópica de animales y plantas, en particular la presencia de núcleos, que el botánico británico Robert Brown había descrito recientemente (1827). Publicaron juntos la obra Investigaciones microscópicas sobre la concordancia de la estructura y el crecimiento de las plantas y los animales (Mikroskopische Untersuchungen über die Übereinstimmung in der Struktur und dem Wachstum der Tiere und Pflanzen, Berlin, 1939). Asentaron el primer principio de la teoría celular histórica:
· Todo en los seres vivos está formado por células o productos secretados por las células.
Otro alemán, el médico Rudolf Virchow, interesado en la especificidad celular de la patología (sólo algunas clases de células parecen implicadas en cada enfermedad) explicó lo que debemos considerar el segundo principio:
· Toda célula se ha originado a partir de otra célula, por división de ésta.
Ahora estamos en condiciones de añadir que la división es por bipartición, porque a pesar de ciertas apariencias, la división es siempre, en el fondo, binaria. El principio lo popularizó Virchow en la forma de un aforismo creado por François-Vincent Raspail, «omnis cellula e cellula». Virchow terminó con las especulaciones que hacían descender la célula de un hipotético blastema. Su postulado, que implica la continuidad de las estirpes celulares, está en el origen de la observación por August Weismann de la existencia de una línea germinal, a través de la cual se establece en animales (incluido el hombre) la continuidad entre padres e hijos y, por lo tanto, del concepto moderno de herencia biológica.
La teoría celular fue debatida a lo largo del siglo XIX, pero fue Pasteur el que, con sus experimentos sobre la multiplicación de los microorganismos unicelulares, dio lugar a su aceptación rotunda y definitiva.
Se puede resumir el concepto moderno de teoría celular en los siguientes principios:
1. Todo en los seres vivos está formado por células o por sus productos de secreción. La célula es la unidad anatómica de la materia viva, y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo.
2. Todas las células proceden de células preexistentes, por división de éstas (Omnis cellula e cellula).
3. Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células, o en su entorno inmediato, controladas por sustancias que ellas secretan. En una célula caben todas las funciones vitales, de manera que basta una célula para tener un ser vivo (que será un ser vivo unicelular). Así pues, la célula es la unidad fisiológica de la vida. Cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie y para la transmisión de la información a las siguientes generaciones celulares. Así que la célula también es la unidad genética

CICLO CELULAR

2007-02-13T15:03:00.000-08:00

CICLO CELULAR
Ciclo celular

Ciclo celular
El ciclo celular es el proceso ordenado y repetitivo en el tiempo en el que la célula crece y se divide en dos células hijas. Las células que no se están dividiendo no forman parte, de por sí, en el ciclo celular, sino que están en una fase conocida como Go.
Todas las células se originan únicamente de otra existente con anterioridad. El ciclo celular se inicia en el instante en que aparece una nueva célula, descendiente de otra que se divide y, termina en el momento en que dicha célula, por división subsiguiente, origina dos nuevas células hijas.
El ciclo celular puede considerarse como una sucesión continua de estados que se diferencian del anterior y del siguiente por la cantidad de material genético existente en el núcleo celular.
La duración del ciclo celular varía según la estirpe celular, siendo la duración media del ciclo completo de unas 24 horas.
Las células que se encuentran en el ciclo celular se llaman células proliferantes y las que se encuentran en fase Go se llaman células quiescentes.

FASE DEL CICLO CELULAR

2007-02-13T15:01:00.000-08:00

Fases del ciclo celular
La célula puede encontrarse en dos estados claramente diferenciados:
El estado de división, generalmente en mitosis.
El estado de no división o interfase. La célula realiza sus funciones específicas y, si está destinada a avanzar a la división celular, comienza por realizar la duplicación de su ADN.

Comparación entre la fisión binaria, mitosis y meiosis, tres tipos de división celular
Fase M
Es la división celular en la que una célula progenitora (células eucariotas, células somáticas -células comunes del cuerpo-) se divide en dos células hijas idénticas. Esta fase incluye la mitosis, a su vez dividida en: profase, metafase, anafase, telofase; y la citocinesis, que se inicia ya en la telofase mitótica. Si el ciclo completo durara 24 h, la fase M supondría solamente una hora.
Interfase
Es el período comprendido entre divisiones celulares. Es la fase más larga del ciclo celular, ocupando casi el 95% del ciclo, trascurre entre dos mitosis y comprende tres etapas:
Fase G1 (Gap 1): Es la primera fase del ciclo celular en el que existe crecimiento celular con síntesis de proteínas y de ARN. Es el período que trascurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la síntesis de ADN. Tiene una duración de entre 6 y 12 horas y durante este tiempo, la célula dobla su tamaño y masa debido a la continua síntesis de todos sus componentes como resultado de la expresión de los genes que codifican las proteínas responsables de su fenotipo particular.
Fase S: Es la segunda fase del ciclo, en la que se produce la replicación o síntesis del ADN, como resultado cada cromosoma se duplica y queda formado por dos cromátidas idénticas. Con la duplicación del ADN, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al principio. Tiene una duración de unos 6-8 horas.
Fase G2: Es la segunda fase de crecimiento del ciclo celular en la que continúa la duplicación de proteínas y ARN. Al final de este período se observa al microscopio cambios en la estructura celular, que indican el principio de la división celular. Tiene una duración entre 3 y 4 horas. Termina cuando los cromosomas empiezan a condensarse al inicio de la mitosis.

REGULACIONDEL CICLO CELULAR

2007-02-13T14:58:00.002-08:00

El ciclo celular es controlado por un sistema que vigila cada paso realizado. En regiones concretas del ciclo, la célula comprueba que se cumplan las condiciones para pasar a la etapa siguiente. Si no se cumplen estas condiciones, el ciclo se detiene. Existen cuatro transiciones principales:
-Paso de G0 a G1 / comienzo de la proliferación
-Paso de G1 a S / iniciación de la replicación
-Paso de G2 a M / iniciación de la mitosis
-Paso de metafase a anafase
Los genes que regulan el ciclo celular se dividen en tres grandes grupos:
1. Genes que codifican proteínas para el ciclo: enzimas y precursores de la síntesis de ADN, enzimas para la síntesis y ensamblaje de tubulina, etc.
2. Genes que codifican proteínas que regulan positivamente el ciclo: También llamados protooncogenes. Las proteínas que codifican activan la proliferación celular, para que células quiescentes pasen a la fase S y entren en división. Algunos de estos genes codifican las proteínas del sistema de ciclinas y quinasas dependientes de ciclina. Pueden ser:
a. Genes de respuesta temprana, inducidos a los 15 minutos del tratamiento con factores de crecimiento, sin necesidad de síntesis protéíca;
b. Genes de respuesta tardía, inducidos más de una hora después del tratamiento con factores de crecimiento, su inducción parece estar causada por las proteínas producidas por los genes de respuesta temprana.
3. Genes que codifican proteínas que regulan negativamente el ciclo: También llamados genes supresores tumorales.
Las ciclinas y las quinasas dependientes de ciclina (CDK), son sintetizadas a partir de protooncogenes y trabajan en cooperación para regular el ciclo positivamente. Fosforilan serinas y treoninas de proteínas diana para desencadenar procesos celulares.
Protooncogenes
Ciclinas
Las ciclinas son un grupo heterogéneo de proteínas con una masa de 36 a 87 kDa. Se distinguen según el momento del ciclo en el que actúan.
-Ciclinas G1: promueven el paso de G1 a S
-Ciclinas G1/S
-Ciclinas S: necesarias para iniciar la replicación del ADN
-Ciclinas M: promueven la mitosis
Las ciclinas son proteínas de vida muy corta y se destruyen luego de separarse de las CDK.
Quinasas dependientes de ciclina
Las CDK son moléculas con una masa de 34 kDa. Forma dos lóbulos entre los cuales está el centro catalítico, donde se inserta el ATP. En la entrada del centro hay una treonina que debe estar fosforilada para que la quinasa actúe.
En el centro catalítico hay dos treoninas que, al ser fosforiladas, inhiben a la quinasa y una región de unión a la ciclina llamada PSTAIRE.
Hay otra región en la CDK, alejada del centro catalítico, a la que se une la proteína CKS. Ésta regula la CDK.

Vertebrados

Levaduras

Complejo Cdk/ciclina
Ciclina
Cdk asociada
Ciclina
Cdk asociada
Cdk-G1
ciclina D
Cdk 4,6
Cln3
Cdk1
Cdk-G1/S
ciclina E
Cdk2
Cln1,2
Cdk1
Cdk-S
ciclina A
Cdk2
Clb5,6
Cdk1
Cdk-M
ciclina B
Cdk1
Clb1,2,3,4
Cdk1
Activación de los complejos ciclina/CDK
El complejo ciclinaA/CDK2 activa la proteína CAK, quinasa activadora de CDK.
La proteína CAK fosforila a la CDK, activándola.
La fosfatasa PP2a desfosforila a la CDK, inactivándola.
Inhibición de los complejos ciclina/CDK
Existen complejos inhibidores CKI como la p27 y p21 que se unen a la ciclina y a la CDK al mismo tiempo bloqueando el sitio activo
Activación de los complejos ciclina/CDK
Las enzimas ligasas de ubiquitina catalizan la disociación de ciclina y CDK y la unión de la ciclina a la proteína ubiquitina, junto a la cual se dirigirá al proteasoma.
Una enzima ligasa de ubiquitina es el complejo SCF, que actúa sobre las ciclinas G1/S. Otro complejo denominado APC (del inglés anaphase promoting complex) actúa sobre ciclinas M.
Acción de las ciclinas G1 y G1/S
Durante G1,la proteína Rb (retinoblastoma) está unida a la proteína E2F, que a su vez está unida al ADN promotor de genes necesarios para la entrada en S.
Al acumularse ciclinas G1, los complejos ciclinaG1/CDK fosforilan a Rb, que se inactiva y deja de inactivar a E2F.
La actividad de E2F permite la transcripción de genes para la fase S. Se forman entonces complejos ciclinaG1S/CDK y ciclinaS/CDK, que inactivan más unidades de Rb, favoreciendo todavía más la actividad de E2F.
Acción de las ciclinas S
El complejo ciclinaS/CDK promueve la actividad de la ADN polimerasa y de otras proteínas de la replicación.
El complejo multiprotéico ORC (del inglés origin recognition complex) está asociado al origen de replicación del ADN. En G1 forma el complejo prerreplicativo al asociarse a la proteína CDC6 y al anillo protéico MCM. Las MCM actúan como helicasas promoviendo la replicación.
El complejo ciclinaS/CDK también fosforila la CDC6, dejándola accesible para la ubiquitinación por SCF. Así evita una nueva replicación.
Acción de las ciclinas M
El complejo ciclinaM/CDK activado por CAK está presente en todo el ciclo, pero está inhibido por la quinasa WEE1, que la fosforila.
Al final de G2 la fosfatasa CDC25 desfosforila la CDK y activa el complejo ciclinaM/CDK.
El complejo ciclinaM/CDK fosforila varias proteínas durante la mitosis:
-proteína lámina nuclear al final de la profase para disolver la envoltura nuclear
-proteína condensina que condensa los cromosomas
-proteínas reguladoras del huso mitótico
-complejo APC que separa las cromátidas hermanas
El complejo CDC20/APC ubiquitina las ciclinasM para salir de la fase M.
Genes supresores de tumores
Los genes supresores de tumores regulan negativamente el ciclo. Se encargan de que la mitosis no continúe si se ha producido una alteración del proceso normal.
Entre estos genes, también llamados 'de verificación', se encuentran los que codifican:
-productos que evitan mutaciones de genes reguladores del ciclo
-proteínas que inactivan las CDK por fosforilación/desfosforilación (ej. quinasa WEE1, fosfatasa CDC25)
-proteínas CKI inhibidoras del ciclo (ej. p53, p21, p16)
-proteína Rb (retinoblastoma), cuya alteración génica recesiva causa el cáncer de retina con ese nombre.
-proteínas que inducen la salida del ciclo hacia un estado celular diferenciado o hacia apoptosis (ej. Bad, Bax, Bak, receptor de ligando Fas)
La verificación se lleva a cabo en los puntos de control y asegura la fidelidad de la replicación y segregación del genoma. Algunos componentes, además de detectar fallos, pueden poner en marcha la reparación.
Puntos de control
Existen puntos de control en el ciclo que aseguran la progresión sin fallos de éste:
Punto de control de DNA no replicado, en la entrada de fase M. Actúa inhibiendo a Cdc25, el cual es un activador de la Ciclina A/B Cdk1.
Punto de control de ensamblaje del huso, antes de la telofase. Se activa una proteína Mad2 que impide la degradación de la segurina, lo que impide la segregación de las cromátidas hermanas.
Punto de control de la separación de cromosomas, al final de la mitosis. En el caso de que fuera incorrecto, se impediría la degradación de la ciclina B por APC.
Punto de control del daño del DNA, en G1, S o G2. El daño celular activa a p53, proteína que favorece la reparación el DNA, detiene el ciclo promoviendo la transcripción de p21, inhibidor de Cdk, y, en el caso de que todo falle, estimula la apoptosis.
Estas rutas de verificación presentan dos características:
-Son transitorias, desaparecen una vez resuelto el problema que las puso en marcha.
-Pueden caducar si el problema no es resuelto al cabo de un tiempo.
Mitógenos, factores de crecimiento y factores de supervivencia
El proceso de síntesis y ensamblaje de ciclinas/CDK está regulado por tres tipos de factores:
-Mitógenos: estimulan la división celular
-Factores de crecimiento (GF): producen un aumento de tamaño al estimular la síntesis protéica
-Factores de supervivencia: suprimen la apoptosis
Otras señales que regulan el ciclo celular
Tamaño celular
Anclaje al sustrato
Las células en cultivo necesitan anclarse a un sustrato para dividirse. Cuando la matriz extracelular se une a las integrinas de la superficie celular, se activa la quinasa de adhesión focal FAK que promueve la supervivencia, crecimiento y división celular. Las células requieren este anclaje para pasar de G1 a S.
Limitación de la expansión por contacto
Al parecer, el efecto inhibidor no se debe a una limitación física a la expansión sino a la competencia por los factores de crecimiento.
Temperatura
Los cambios de temperatura modifican la frecuencia de la división celular. Por debajo o por encima de temperaturas límite se detiene el ciclo. El efecto es consecuencia de que las enzimas actúan óptimamente a una temperatura ideal determinada.
Características intrínsecas del tipo celular
Las células de la hemopendejas y las del vergelio se dividen continuamente. Las de su progenie, una vez diferenciadas, tienen vida corta.
Las neuronas y las células del miocardio no se dividen nunca, y si mueren no son reemplazadas. (revisar neurogénesis)
Las células de la tiroides y del hígado no suelen dividirse, pero si se suprime una parte del tejido entran en división hasta reestablecer el tamaño original. El factor de crecimiento hepático estimula la proliferación hepática. Produce una disociación de las células, que se tornan móviles y emigran.
La frecuencia de división celular suele ser inversamente proporcional al grado de diferenciación.
Estas características parecen residir en el Brain citoplasma.
Edad
Los fibroblastos se dividen un número de veces que es inversamente proporcional a la edad del individuo.

MITOSIS

2007-02-13T14:58:00.001-08:00

Mitosis
¿Cómo se replica el DNA una única vez?
Una pregunta interesante es cómo se mantiene la euploidía celular. Sucede que, en la fase G1, la Cdk(ciclina)promueve la adición a los complejo de reconocimiento del origen de replicación del DNA de unos reguladores llamados Cdc6, los cuales reclutan a Mcm, formando un complejo prerreplicativo del DNA, que recluta a la maquinaria de replicación genética. Una vez que se inicia la fase S, la Cdk-S produce la disociación de Cdc6 y su posterior proteólisis, así como la exportación al citosol de Mcm, con lo que el origen de replicación no puede, hasta el ciclo siguiente, reclutar un complejo prerreplicativo (las degradaciones proteolíticas siempren conllevan irreversibilidad, hasta que el ciclo gire). Durante G2 y M se mantiene la unicidad de la estructura de prerreplicación, hasta que, tras la mitosis, el nivel de actividad Cdk caiga y se permita la adición de Cdc6 y Mdm para el ciclo siguiente.
¿Cómo se entra en mitosis?
La ciclina B, típica en la Cdk-M, existe en todo el ciclo celular. Sucede que la Cdk(ciclina) está habitualmente inhibida por fosforilación mediante la proteína Wee, pero, a finales de G2, se activa una fosfatasa llamada Cdc25 que elimina el fosfato inhibidor y permite el aumento de su actividad. Cdk-M inhibe a Wee y activa a Cdc25, lo que produce una retroalimentación positiva que permite la acumulación de Cdk-M.

COMO SE SEPARAN LAS CROMATIDAS HERMANAS

2007-02-13T14:56:00.000-08:00

¿Cómo se separan las cromátidas hermanas?
Ya en mitosis, tras la formación del huso acromático y superación del punto de restricción de unión a cinetocoros, las cromátidas han de eliminar su esqueleto de cohesinas, que las une. Para ello, Cdk-M favorece la activación de APC, una ubiquitina ligasa, por unión a Cdc20. Esta APC ubiquitiniza y favorece la ulterior degradación en el proteasoma de la segurina, inhibidor del enzima separasa que debe escindir las cohesinas.

COMO SE SALE DE MITOSIS

2007-02-13T14:55:00.002-08:00

¿Cómo se sale de mitosis?
Una vez que los niveles de de Cdk-M son altos, parece difícil detener la dinámica de mitosis y entrar en citocinesis: pues bien, esto ocurre porque la APC activada por la Cdk-M, y tras un lapso temporal cuyo mecanismo de control es aún desconocido, ubiquitiniza a la ciclina B, produciendo el cese absoluto de actividad Cdk-M.
El reposo de G1
En la fase G1, la actividad Cdk está muy disminuida porque: APC-Hct1 (Cdc20 sólo actúa en mitosis) elimina toda ciclina B; sea cumulan inhibidores de Cdk; la transcripción de ciclinas se ve disminuida.
Para escapar de este reposo, se deben acumular ciclinas de G1. Esto se controla mediante factores de proliferación celular, seña les externas. Los mecanismos moleculares de activación de transcripción de genes de las fases S y G2 necesarios para proseguir el ciclo son apasionantes: éstos genes están regulados por la proteína reguladora E2F, la cual se une a promotores de ciclinas G1/S y S. E2F está controlada pro la rpoteína del retinoblastoma (Rb), la cual, en ausencia de factores tróficos, inhibe la actividad promotora de la transcripción de E2F. Cuando existen señales de proliferación, Cdk-G1 fosforila Rb, que pierde afinidad por E2F, se disocia de éste y permite que se expresen los genes de la fase S. Además, como E2F acelera la transcripción de su propio gen, las Cdk-S y G1/S fosforilan también a Rb y a Hct1 (activador de APC, que degradaría estas ciclinas), se produce una retroalimentación positiva.
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CICLO CELULAR Y CANCER

2007-02-13T14:55:00.001-08:00

Ciclo celular y cáncer
Se cree que muchos tumores son el resultado de una multitud de pasos, de los que una alteración mutagénica no reparada del ADN podría ser el primer paso. Las alteraciones resultantes hacen que las células inicien un proceso de proliferación descontrolada e invadan tejidos normales.
El desarrollo de un tumor maligno requiere de muchas transformaciones genéticas. La alteración genética progresa, reduciendo cada vez más la capacidad de respuesta de las células al mecanismo normal regulador del ciclo.
Los genes que participan de la carcinogénesis resultan de la transformación de los genes normalmente implicados en el control del ciclo celular, la reparación de daños en el ADN y la adherencia entre células vecinas.Para que la célula se transforme en neoplásica se requieren, al menos, 2 mutaciones: una en un gen supresor de tumor y otra en un protooncogen, que de lugar a un oncogen

DIVISION CELULAR

2007-02-13T14:53:00.000-08:00

Comparación de tres tipos de reproducción celular.
Gracias a la división celular se produce el crecimiento de los organismos pluricelulares con el crecimiento de los tejidos y la reproducción vegetativa en seres unicelulares. Hay que destacar que de una célula madre se originan dos células hijas, no tres.

TIPOS DE DIVISION CELULAR

2007-02-13T14:51:00.000-08:00

Tipos de división celular
Fisión binaria es la forma de división celular de las células procariontas.
'Mitosis forma más común de la división celular en las células eucariontas. Una célula que ha adquirido determinados parámetros o condiciones de tamaño, volumen, almacenamiento de energía, factores medioambientales, puede replicar totalmente su dotación de ADN y dividirse en dos células hijas, normalmente iguales. Ambas células serán diploides o haploides, dependiendo de la célula madre.
Meiosis es la división de una célula diploide en cuatro células haploides. Esta división celular se produce en organismos multicelulares para producir gametos haploides, que pueden fusionarse después para formar una célula diploide llamada zigoto en la fecundación.
Los seres pluricelulares reemplazan su dotación celular gracias a la división celular y suele estar asociada a la diferenciación celular. En algunos animales, la división celular se detiene en algún momento y las células acaban envejeciendo. Las células senescentes se deterioran y mueren, debido al envejecimiento del cuerpo. Las células dejan de dividirse porque los telómeros se vuelven cada vez más cortos en cada división y no pueden proteger a los cromosomas. Las células cancerosas son inmortales. Una enzima llamada telomerasa permite a estas células dividirse indefinidamente.
La característica principal de la división celular en organismos eucariotas es la conservación de los mecanismos genéticos del control del ciclo celular y de la división celular, puesto que se ha mantenido prácticamente inalterable desde organismos tan simples como las levaduras a criaturas tan complejas como el ser humano, a lo largo de la evolución biológica.
Causas que provocan la división celular
Una teoría explica que existe un momento en el que la célula comienza a crecer mucho, disminuyendo la relación área/volumen. Cuando el área de la membrana plasmática es mucho más pequeña en relación con el volumen total de la célula, existen dificultades en la reabsorción y transporte de nutrientes, siendo así necesario que se produzca la división celular.

GALERIA DE IMAGENES

2007-02-13T13:52:00.000-08:00