Biología 4018 - Capitulo I
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Questions and Answers

¿Qué indica el estado de la conformación del retinal cuando está en la configuración cis?

  • No está unido a lys216.
  • Transferir protones hacia el exterior.
  • Está encendido. (correct)
  • Está apagado.

    • ¿Cuál de los siguientes aminoácidos actúa como donador de protones en la vía de protones?

  • Aspartato 96 (correct)
  • Glutamato 204
  • Lys216
  • Aspartato 85

    • ¿Qué tipo de ATPasas puede sintetizar o hidrolizar ATP utilizando gradientes de protones?

  • Tipo P
  • ATPasas universales
  • Transportadores ABC
  • Rotativas (correct)

    • ¿Cuál es la función principal de las proteínas transportadoras facilitadoras?

    <p>Transportar moléculas a favor del gradiente.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de transporte llevan a cabo los transportadores unipuerto?

    <p>Pasivo sin uso de ATP.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué transportan las ATPasas tipo P?

    <p>Cationes y lípidos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes enfermedades está asociada a la deficiencia de cobre (Cu+)?

    <p>Síndrome de Menkes.</p> Signup and view all the answers

    ¿Dónde se encuentran comúnmente los transportadores ABC?

    <p>Retículo endoplasmático y mitocondrias.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué rol tiene el glutamato 204 en la vía de protones?

    <p>Envía protones hacia el exterior.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de transporte utilizan los transportadores que operan acoplados con el transporte de un soluto a favor del gradiente?

    <p>Transporte pasivo.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de reacción es endergónica?

    <p>Una reacción que requiere energía del entorno.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué indica un valor negativo de ∆G?

    <p>La reacción es exergónica.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre durante una reacción catabólica?

    <p>Se forman moléculas pequeñas a partir de grandes.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes es un tipo de enlace químico que implica compartir electrones?

    <p>Enlace covalente.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa la entalpía (H) en la ecuación de la energía libre de Gibbs?

    <p>Energía potencial almacenada en los enlaces.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué caracteriza una reacción espontánea según el concepto de energía libre de Gibbs?

    <p>Su ∆G es negativo.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se forman los compuestos iónicos?

    <p>Por la atracción entre un anión y un catión.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué significa que una reacción sea exergónica?

    <p>La reacción libera energía en el proceso.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué describe el cambio en entropía (∆S) en una reacción?

    <p>Refleja la cantidad de desorden en el sistema.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué establece la cantidad de enlaces que un átomo puede formar?

    <p>Los electrones de valencia del átomo.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica principal que define a un transportador del tipo antipuerto?

    <p>Transporta dos sustratos en direcciones opuestas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de transportador se encarga de llevar glucosa a favor del gradiente en los mamíferos?

    <p>Simporte.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué estructura se utiliza en la superfamilia facilitadora (MFS) de transportadores?

    <p>Alfa hélices.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los canales transmembranales es correcta?

    <p>Regulan el potencial eléctrico.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una de las funciones principales de los canales en las membranas celulares?

    <p>Transporte de moléculas a favor del gradiente.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se clasifica un canal que transporta iones utilizando un cambio conformacional?

    <p>Canal mecánico.</p> Signup and view all the answers

    En términos de su estructura, ¿cuántas hélices transmembranales tienen los canales reglados por voltaje?

    <ol start="4"> <li></li> </ol> Signup and view all the answers

    ¿Qué mecanismo es fundamental para la inactivación de los canales durante su función?

    <p>Regreso del canal a su estado cerrado.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una de las funciones de las acuaporinas en las membranas celulares?

    <p>Facilitar la difusión de agua.</p> Signup and view all the answers

    La familia S5/S6 de transportadores se encargan principalmente de transportar qué tipo de iones?

    <p>Cationes.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de receptores son sensibles a la nicotina y se encuentran en músculos esqueléticos?

    <p>Receptores nicotínicos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes condiciones puede causar una debilidad muscular, relacionada con la respuesta a la acetilcolina?

    <p>Myasthenia gravis.</p> Signup and view all the answers

    Los canales 'Transient Receptor Potential' son sensibles a qué tipo de estímulos?

    <p>Estímulos químicos y térmicos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal del aparato de Golgi en la célula?

    <p>Almacenar y modificar proteínas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué caracteriza a los ribosomas en la célula eucariota?

    <p>Sintetizan proteínas a partir de mRNA.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre durante la fase de mitosis?

    <p>Separación de cromosomas hijos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes macromoléculas se compone de aminoácidos?

    <p>Proteínas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es el ciclo de Krebs?

    <p>Una vía de producción de ATP.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal del citoesqueleto?

    <p>Mantener la forma y facilitar el movimiento celular.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de molécula es el DNA en las células eucariotas?

    <p>Lineal y de doble cadena.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la relación entre los aminoácidos y las proteínas?

    <p>Las proteínas se componen de cadenas de aminoácidos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función tiene la membrana celular?

    <p>Regular el transporte de sustancias hacia el interior y exterior de la célula.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes orgánulos es el responsable de la detoxificación celular?

    <p>Peroxisomas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función tienen las lisosomas en la célula?

    <p>Digestión de material celular y reciclaje de componentes.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué indica el dogma central de la biología molecular?

    <p>La información genética fluye del DNA al RNA y luego a la proteína.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se forma la estructura cuaternaria de las proteínas?

    <p>A partir de la unión de varias cadenas polipeptídicas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué caracteriza a los enlaces polares?

    <p>Presentan diferencias de carga entre los átomos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta sobre las moléculas no polares?

    <p>Tienen electrones distribuidos igualmente.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de reacción se define como dependiente de un solo reactivo?

    <p>Reacción de primer orden.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una de las funciones de las macromoléculas?

    <p>Surgen de múltiples subunidades.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de simetría es típica de las estructuras planas en biología?

    <p>Simetría hexagonal.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función tienen las proteínas integrales en la membrana celular?

    <p>Atraviesan la membrana.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de enlace se forma entre el hidrógeno y los átomos con carga parcial negativa?

    <p>Enlace de hidrógeno.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué caracteriza a la simetría poligonal en bioestructuras?

    <p>Promueve la defensa genética.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta sobre la membrana celular?

    <p>No contiene lípidos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué genera un cambio en el movimiento de electrones en enlaces polares?

    <p>Diferencias constantes en carga.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre en la nucleación relacionada con los microtúbulos?

    <p>La unión de tubulina es un proceso regulador.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuáles son los grupos que proporcionan propiedades a los fosfolípidos?

    <p>Grupos fosfato.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por reacciones reversibles en química?

    <p>Combinación de reacciones de primer y segundo orden.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una de las características de los interacciones de Van der Waals?

    <p>Son significativas solo en grandes cantidades.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Principios de Organización Celular

    • Todas las células tienen el mismo código genético, variando solo en el orden de los nucleótidos.
    • El DNA, que almacena información genética, se localiza en el núcleo y las mitocondrias.
    • Las proteínas son sintetizadas en los ribosomas y la energía se obtiene de la degradación de azúcares mediante ATP.
    • El dogma central de la biología molecular establece la transferencia de información genética: DNA → RNA → Proteína.

    Mecanismos Moleculares Comunes

    • Regulación del ciclo celular y mitosis son fundamentales en todos los organismos.
    • La secreción de proteínas también está regulada en las células.

    Principios Universales de las Células Vivas

    • La información genética se almacena en una molécula lineal de DNA que se duplica y se transmite a células hijas.
    • La secuencia de nucleótidos en el DNA determina la estructura de proteínas y RNA.
    • Las macromoléculas se forman a partir de subunidades: cromatina (DNA + proteínas), ribosomas (RNA + proteínas) y membranas (lipidos + proteínas).
    • Las membranas crecen mediante la expansión de membranas preexistentes.
    • La interacción entre señal y receptor guía la localización celular de las moléculas.

    Movimiento y Señales Celulares

    • Los constituyentes celulares se desplazan gracias a procesos que requieren hidrólisis de ATP: difusión, bombas biológicas y motores celulares (como la kinesina).
    • Los mecanismos receptor-ligando y la transducción de señales permiten que las células se adapten a cambios en el entorno.
    • La retroalimentación molecular regula el crecimiento y la diferenciación celular, incluido el ciclo celular.

    Células Eucariotas y Sus Organellos

    • Membrana citoplasmática: compuesta de fosfolípidos, colesterol y proteínas; función de protección, transporte y adhesión.
    • Membrana nuclear: almacena información genética, realiza modificaciones de RNA y está perforada por poros nucleares.
    • Ribosomas: sintetizan proteínas a partir de mRNA en dos subunidades.
    • Aparato de Golgi: modifica, almacena y exporta proteínas, con funciones en la glicosilación.
    • Retículo endoplásmico rugoso y liso: el primero sintetiza proteínas, mientras que el segundo se encarga de lípidos y carbohidratos.
    • Lisosomas: responsables de la digestión celular, reciclaje y eliminación de proteínas degradadas.
    • Mitocondrias: producen ATP, tienen material genético propio y participan en la apoptosis.

    Estructuras Moleculares

    • Agua: solvente universal con propiedades clave; cargada parcialmente, forma enlaces de hidrógeno sólidos.
    • Aminoácidos: unidades estructurales de las proteínas; se modifican químicamente para funciones específicas.
    • Proteínas: sintetizadas en el retículo endoplásmico; poseen distintas estructuras (primaria, secundaria, terciaria, cuaternaria) que afectan su función.

    DNA

    • Compuesto de bases nitrogenadas: purinas (adenina y guanina) y pirimidinas (citosina, timina y uracilo).
    • Consiste en un grupo fosfato, enlaces fosfodiéster, y azúcares como desoxirribosa o ribosa.

    Repaso Conceptos Biofísicos

    • Termodinámica: estudia energía y transformaciones; sistemas cerrados y abiertos.
    • Primera Ley: la energía se conserva y transfiere; no se crea ni destruye.
    • Segunda Ley: la entropía (desorden) en un sistema siempre aumenta.

    Metabolismo

    • El metabolismo incluye reacciones catabólicas (degradación) y anabólicas (síntesis de moléculas complejas).

    Cáncer

    • El cáncer es causado por la ignorancia de los puntos de control del ciclo celular, manifestándose por la sobreactivación de ciclinas y mutaciones en el gen p53.### Catabolismo y Anabolismo
    • El catabolismo implica reacciones químicas que descomponen moléculas grandes en moléculas más pequeñas, liberando energía al romper enlaces.
    • La energía libre de Gibbs (G) representa la energía disponible para realizar trabajo.
    • La ecuación ∆G = ∆H - T∆S determina si una reacción requiere energía o la libera.
    • Reacciones exergónicas: liberan energía. Tienen ∆G negativo y se mueven de mayor a menor energía libre.
    • Reacciones endergónicas: requieren suministro de energía y tienen ∆G positivo.

    Enlaces Químicos

    • Los electrones de valencia determinan cuántos enlaces puede formar un átomo.
    • Enlaces iónicos: se forman entre átomos con cargas eléctricas. Ejemplo: NaCl (sodio cloruro).
    • Enlaces covalentes: implican el intercambio de electrones, se dividen en:
      • Polares: entre átomos con diferente electronegatividad; tienen carga parcial.
      • No polares: entre átomos de electronegatividad similar; distribuyen electrones equitativamente.
    • Enlaces de hidrógeno: débiles pero fuertes cuando están en grupo, se forman entre H y átomos con carga negativa.
    • Interacciones de Van der Waals: ocurren en grandes números entre moléculas no polares.

    Tipos de Reacciones

    • Reacciones de primer orden: dependen de un solo reactivo, incluyen cambios conformacionales y disociación.
    • Reacciones de segundo orden: dependen de dos reactivos, implican asociaciones.
    • Reacciones reversibles: combinan las características de reacciones de primer y segundo orden.

    Ensamblaje de Moléculas

    • Las macromoléculas se ensamblan a partir de subunidades como nucleótidos y aminoácidos.
    • El ensamblaje es un principio central en biología, esencial para la formación de virus y citoesqueleto.
    • La regulación del ensamblaje disminuye errores y permite el reciclaje de componentes defectuosos.

    Simetría en Ensamblaje Biológico

    • Simetría hexagonal: maximiza el contacto entre seis subunidades.
    • Simetría helicoidal: cada subunidad está en una distancia fija del eje; pueden ser sólidas o huecas.
    • Simetría poligonal: típica de macromoléculas cerradas, protege el genoma.

    Estructura y Dinámica de la Membrana

    • La membrana celular es la interfaz con el ambiente, compuesta por:
      • Bicapa de fosfolípidos.
      • Proteínas integrales y periféricas.
    • Fosfolípidos: son anfipáticos, con cabeza hidrofílica y cola hidrofóbica; constituyen la base de la membrana.
    • Proteínas integrales: atraviesan la membrana y desempeñan roles en transporte y señalización.

    Transporte y ATPasas

    • ATPasas utilizan ATP para transportar iones y otras sustancias.
    • Tipos de ATPasas:
      • Rotativas: sintetizan o hidrolizan ATP usando gradientes de protones.
      • Tipo P: universales, asocian enfermedades como el síndrome de Menkes y la enfermedad de Wilson.
    • Transportadores ABC: poseen dominios específicos en la membrana, utilizados para transportar lípidos y azúcares.

    Proteínas Membranales: Facilitadores

    • Las proteínas facilitadoras o transportadoras no utilizan ATP, transportan sustancias a favor del gradiente.
    • Clasificación:
      • Unipuerto: transportan un sustrato de forma pasiva mediante difusión facilitada.### Transportadores de Glucosa
    • Antipuerto: Transporta dos sustratos similares en direcciones opuestas, utilizando energía de la bomba y actuando como transportador secundario. Ejemplo: transportador ANC.
    • Simporte: Transporta dos o más sustratos en la misma dirección (a favor del gradiente) mediante co-transporte, utilizando energía de la bomba. Ejemplo: acarreador de Na+/glucosa en mamíferos.

    Estructura de las Proteínas Acarreadoras

    • Superfamilia Facilitadora (MFS): Compuesta por proteínas con alfa hélices; contiene 12 segmentos hidrofóbicos que expanden la membrana.
    • Proteínas Acarreadoras Mitocondriales: Poseen solo seis segmentos hidrofóbicos.

    Canales Membranales

    • Características Generales:
      • Transmembranales y universales.
      • Permiten movimiento a favor del gradiente (menor a mayor) sin utilizar ATP.
      • Humanos tienen aproximadamente 400 genes codificadores de estos canales.
      • Estructura compuesta por dos o más α-helices.

    Funciones Principales de los Canales

    • Transporte junto a bombas y acarreadoras.
    • Regulación del potencial eléctrico.
    • Secreción y contracción muscular.

    Clasificación de Canales

    • Según estructura primaria, ion que transportan, modo de regulación y rol fisiológico.

    Mecanismos de Acción de los Canales

    • Transición entre estados cerrado y abierto.
    • Inactivación después de la apertura y retorno al estado cerrado.
    • Inactivación tipo N: implica una bola de inactivación que bloquea el poro.

    Canales Mecánicos y Sensitivos

    • Diferentes tipos de canales pueden tener 1 o 2 segmentos en su estructura, como los canales sensibles a presión osmótica o adenosina.
    • Ejemplo de función: canales epiteliales de Na+ que transportan Na+ y agua, regulados por aldosterona.

    Familia S5/S6

    • Transportadores de K+: Poseen 2 segmentos transmembranales conectados por un lazo P; secuencia conservada de glicina-tirosina-glicina.

    Canales Regulados por Voltaje

    • Estos canales transportan cationes como Na+, K+, Ca++ y se activan por cambios en el voltaje de la membrana. Compuestos generalmente de 4 subunidades.

    Receptores Extracelulares

    • Nicotinic Acetylcholine: Reciben nicotina y acetilcolina, importantes en la contracción muscular y en el sistema nervioso central, donde pueden introducir adicción.

    Canales Transient Receptor Potential (TRP)

    • Sensibles a estímulos químicos y térmicos, como sabores amargos o picantes, con 6 hélices transmembranales.

    Aquaporinas

    • Facilitan la difusión de agua según un gradiente osmótico y pueden transportar solutos como el glicerol.

    Comparación de Proteínas Membranales: Bombas, Acarreadoras y Canales

    • Bombas: Utilizan ATP, transportan en contra del gradiente y son capaces de sintetizar o hidrolizar ATP.
    • Acarreadoras: Pueden transportar a favor del gradiente, y algunas transportan dos o más sustratos en la misma dirección.
    • Canales: No requieren ATP para el transporte y son esenciales para la regulación del potencial eléctrico.

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