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Questions and Answers
En qué año se presentó la teoría de la panspermia?
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Cuál es la importancia de las mutaciones aleatorias en la evolución?
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Qué propone la teoría de la endosimbiosis seriada?
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Cuál es el tamaño típico de las bacterias en términos de micrómetros?
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Qué unidad de medida corresponde a 1/1.000.000 de metro?
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Qué se entiende por LUCA en el contexto de la evolución celular?
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Cuál de las siguientes estructuras fue presentada por Sidney Walter Fox en 1958?
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Qué tipo de organismos son considerados macroscópicos?
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¿Cuál es la unidad funcional del músculo esquelético?
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¿Qué estructura del sarcómero solo contiene filamentos de actina?
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¿Qué ocurre con la banda A durante la contracción muscular?
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¿Qué provoca la despolarización del sarcolema durante la contracción?
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¿Cuál es la función principal del calcio en la contracción muscular?
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¿Qué ocurre durante el ciclo de los puentes cruzados?
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¿Qué sucede con el calcio cuando cesa la señal nerviosa?
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¿Qué función desempeña la tropomiosina en la contracción muscular?
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¿Cuál es la función principal de la actina en la contracción muscular?
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¿Qué proteína regula los sitios de unión entre la actina y la miosina?
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¿Cuál de las siguientes características NO pertenece al músculo liso?
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¿Qué tipo de músculo es responsable del movimiento voluntario?
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¿Cuál es la función del calcio (Ca²⁺) en la contracción muscular?
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¿Dónde se encuentran ubicados los núcleos en el músculo esquelético?
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¿Qué estructura de la fibra muscular es responsable del almacenamiento y liberación de calcio?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el músculo cardíaco es correcta?
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¿Qué patrón de herencia se relaciona con la hiperqueratosis epidermolítica?
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¿Cuál es una posible complicación de la hiperqueratosis epidermolítica?
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La causa de la quelatoma epidermolítico palmoplantar se debe a mutaciones en qué tipo de genes?
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¿En qué células se localiza la vimentina?
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¿Cuál es la función de la desmina en el músculo?
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¿Cuál es la principal función de los neurofilamentos en las neuronas?
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¿Qué tipo de enfermedad se asocia con los neurofilamentos?
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¿Dónde se localiza la proteína ácida fibrilar glial (GFAP)?
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¿Cuál es la función principal de los cilios y flagelos en las células?
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¿Qué función desempeña la cinesina en el transporte intracelular?
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¿Cuál es la consecuencia del deterioro de los microtúbulos en la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA)?
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¿Qué caracteriza al Síndrome de Kartagener en términos de clínica?
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¿Cuál es el mecanismo de acción del Taxol (Paclitaxel) en relación a los microtúbulos?
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¿Qué efecto tiene la colchicina sobre los microtúbulos?
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La Dineína es responsable de qué tipo de transporte intracelular?
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¿Cuál es una consecuencia del mal funcionamiento de los microtúbulos en la Enfermedad de Alzheimer?
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Study Notes
El Microscopio Eléctrico
- Su aparición fue en 1932.
La Teoría de la Panspermia
- Fue propuesta en 1959 por Juan Oro i Florensa.
- Explica que la vida se originó en el espacio exterior.
- Los cometas impactaron en la Tierra llevando consigo la vida.
Estructuras de Membranas Proteicas
- Sidney Walter Fox presenta un estudio en 1958 sobre microesferas proteinoides.
- Estas microesferas tienen la capacidad de formar y almacenar material genético.
Modelo de Protocélula
- Se presentó en 2008.
- La protocélula presenta una membrana formada por una bicapa con ácidos grasos.
- Esta membrana proporciona la capacidad de almacenar material genético.
Evolución de la Célula
- Es un proceso dinámico de adaptación y modificación.
- Las células actuales descienden de una célula ancestral común (LUCA).
- LUCA existió hace entre 3.5 y 3.8 millones de años.
Las Mutaciones Aleatorias
- Son la base para selección natura.
- Resultan en una diversificación de la vida en la Tierra.
La Teoría Endosimbiótica
- Propone que las células eucariotas surgieron de la incorporación simbiótica de células procariotas.
- Este proceso se llama endosimbiosis seriada.
- Un organismo más grande "engulle" a otro organismo más pequeño.
Diversidad Celular
- Las células presentan diversidad en tamaño.
Diversidad de Tamaños
- Los átomos y moléculas son las unidades más pequeñas y miden nanómetros (nm).
- Los virus y bacterias son más grandes que las moléculas, pero aún microscópicos, midiendo micrómetros (µm).
- Las células varían en tamaño, desde pequeñas bacterias hasta grandes células de huevo de rana, y pueden medir desde micrómetros hasta milímetros (mm).
- Los organismos multicelulares, como aves y humanos, están compuestos por millones de células y alcanzan tamaños macroscópicos.
Unidades de Medida
- Metro (m): es la unidad base de longitud en el Sistema Internacional de Unidades (SI).
- Centímetro (cm): equivale a 1/100 de metro.
- Milímetro (mm): equivale a 1/1000 de metro.
- Micrómetro (µm): equivale a 1/1.000.000 de metro, se usa para medir células y organismos microscópicos.
- Nanómetro (nm): equivale a 1/1.000.000.000 de metro.
Hiperqueratosis Epidermolítica
- Tipo de herencia: Dominante o recesivo.
- Descripción: engrosamiento de la piel y degeneración de las células de los estratos espinoso y granular.
- Causa: Mutaciones en los genes de queratinas KRT1 y KRT10.
- Manifestación Clínica: Areas de piel engrosadas con tendencia a desprenderse, a menudo con ampollas, desde el nacimiento.
- Distribución: Generalizada
- Complicaciones: deshidratación, infecciones cutáneas y sepsis.
Queratoma Epidermolítico Palmoplantar
- Tipo de herencia: Dominante o recesivo.
- Descripción: engrosamiento de la piel y degeneración de las células de los estratos espinoso y granular.
- Causa: Mutaciones en genes de queratinas KRT1 y KRT9 (específicas de palmas y plantas).
- Manifestación Clínica: Hiperqueratosis grave en palmas de las manos y plantas de los pies.
- Distribución: Localizada (palmoplantar).
- Complicaciones: fisuras, dolor, dificultad para actividades cotidianas y potencial precanceroso.
Vimentina y Proteínas Relacionadas
- Tipo: Filamentos Intermedios Citoplasmáticos
- Localización: Células del tejido conectivo, células musculares, células de sostén del sistema nervioso (neuroglia).
- Función: Soporte estructural, mantenimiento de la estructura y alineamiento de los sarcómeros en células musculares, mantenimiento de la estructura y función del sistema nervioso en células gliales.
Proteínas Especificas
- Vimentina:
- Localización: Células de origen mesenquimático, como fibroblastos y leucocitos.
- Función: Soporte estructural.
- Desmina:
- Localización: Células del músculo liso y estriado.
- Función: Mantenimiento de la estructura y alineamiento de los sarcómeros.
- Proteína Ácida Fibrilar Glial (GFAP):
- Localización: Células gliales del sistema nervioso central (ej.: astrocitos).
- Función: Mantenimiento de la estructura y función del sistema nervioso.
Neurofilamentos
- Tipo: Filamentos Intermedios Citoplasmáticos
- Localización: Axones de las neuronas.
- Función: Proporcionan soporte estructural y estabilidad del axón, facilitan el transporte axonal, participan en la velocidad de transmisión del impulso nervioso, dependiendo de la densidad de neurofilamentos.
Neurofilamentos y Enfermedad
- Son componentes esenciales del citoesqueleto de las neuronas y están relacionados con enfermedades neurodegenerativas.
Cilios y Flagelos
- Anclaje: Anclados en el cuerpo basal, un centriolo único en la base de cada uno de ellos.
- Función: Permiten el movimiento de la célula o de fluidos a lo largo de la superficie celular.
Transporte de Orgánulos
- Las MAP motrices, como la cinesina y la dineína, juegan un papel crucial en el transporte intracelular de orgánulos.
- Cinesina: realiza el transporte anterógrado, moviendo orgánulos desde el cuerpo celular hacia la periferia.
- Dineína: realiza el transporte retrógrado, moviendo orgánulos desde la periferia hacia el cuerpo celular.
Microtúbulos y Enfermedad
Enfermedades Neurodegenerativas
- Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA):
- Descripción: Alteración de los microtúbulos y su función de transporte.
- Consecuencia: deterioro de las neuronas motoras, lo que lleva a la pérdida de control muscular.
- Enfermedad de Alzheimer:
- Descripción: Acumulación de agregados de proteína tau (MAP estabilizadora) defectuosa.
- Consecuencia: Interferencia con la función normal de los microtúbulos, lo que provoca la muerte neuronal.
Síndrome de Kartagener (Discinesia Ciliar Primaria)
- Causa: Genética, debido a mutaciones en genes que codifican dineínas y proteínas estructurales de los cilios.
- Patogenia: Inmovilidad ciliar y flagelar.
- Clínica: Tríada clásica:
- Situs Inversus: órganos internos en posición invertida (generalmente el corazón) debido a la afectación de la movilidad celular durante el desarrollo embrionario.
- Infecciones Respiratorias Recurrentes: Inmovilidad ciliar del epitelio respiratorio.
- Infertilidad: Falta de movilidad del flagelo del espermatozoide.
Microtúbulos como Dianas Terapéuticas
- El cáncer se caracteriza por una proliferación celular descontrolada.
- Una estrategia terapéutica es interferir en los microtúbulos, lo que afecta la formación del huso mitótico y, por lo tanto, inhibe la mitosis.
Taxol (Paclitaxel):
- Mecanismo de Acción: Bloqueo de la despolimerización de los microtúbulos.
- Consecuencia: Inhibición de la formación del huso mitótico.
Colchicina:
- Mecanismo de Acción: Inhibición de la polimerización de los microtúbulos.
- Consecuencia: Inhibición de la formación de microtúbulos.
Vinblastina y Vincristina:
- Mecanismo de Acción: Unión tanto a tubulina libre como polimerizada en los microtúbulos.
- Consecuencia: Inhibición de la polimerización y de la formación de microtúbulos.
Contracción Muscular
- Definición: Es el proceso mediante el cual los músculos se acortan o generan fuerza en respuesta a un estímulo nervioso.
- Mecanismo: Contracción por deslizamiento de filamentos.
- Dependencia: El proceso depende de la presencia de Ca²⁺ (calcio).
Proteínas Musculares
Actina
- Forma los filamentos delgados del sarcómero.
- Interactúa con la miosina para generar la contracción.
Miosina
- Forma los filamentos gruesos del sarcómero.
- Estructura: Cabeza globular (se une al filamento de actina) y cola (se une a otra molécula u orgánulo).
Tropomiosina
- Regula los sitios de unión entre la actina y la miosina, bloqueándolos o desbloqueándolos.
Troponina
- Compuesto de tres subunidades (TnT, TnC, TnI) que regulan la interacción entre la actina y la miosina.
- TnT: se une a la tropomiosina.
- TnC: tiene afinidad por el calcio, lo que le permite modificar la posición de la tropomiosina.
- TnI: ocupa el sitio activo donde se produce la interacción con la miosina.
Músculo Estriado
- Características: Presenta bandas transversales visibles al microscopio.
- Músculo esquelético: Responsable del movimiento y se puede contraer voluntariamente.
- Músculo cardiaco: Forma las paredes del corazón y no puede contraerse voluntariamente.
- Composición: Formado por células alargadas llamadas fibras musculares o miocitos.
Tipos de Músculo
Músculo Liso
- No presenta bandas transversales.
- Se encuentra en las paredes de los órganos internos y no puede contraerse a voluntad.
Músculo Estriado
- Presenta bandas transversales.
- Se clasifica en esquelético (voluntario) y cardíaco (involuntario).
Morfología del Músculo Estriado
- Músculo esquelético: Los núcleos se encuentran en la periferia, cerca del sarcolema (membrana celular).
- Músculo cardíaco: El núcleo es único y se encuentra en el centro de la célula.
Estructura de la Fibra Muscular (Miocito)
- Membrana plasmática: Llamada sarcolema.
- Retículo endoplásmico: Llamado retículo sarcoplásmico, que almacena y libera calcio.
- Citoplasma: Llamado sarcoplasma, que contiene miofibrillas, estructuras contráctiles formadas por miofilamentos.
- Los miofilamentos están organizados en unidades llamadas sarcómeros, que son las unidades funcionales de la contracción muscular.
Unidad Funcional del Músculo Esquelético
- Composición: Los músculos esqueléticos están formados por filamentos gruesos y delgados.
- Filamentos gruesos: Compuestos de miosina.
- Filamentos delgados: Compuestos de actina.
El Sarcómero
- El sarcómero es la unidad funcional del músculo esquelético y está formado por una organización precisa de filamentos de actina y miosina.
- Durante la contracción, estos filamentos se deslizan unos sobre otros, lo que provoca el acortamiento del sarcómero y, por ende, del músculo en su conjunto.
Estructura del Sarcómero
- Líneas Z: Son zonas de unión de las moléculas de actina adyacentes. Delimitan cada sarcómero.
- Banda A: Contiene tanto filamentos de actina como de miosina. Su longitud no cambia durante la contracción.
- Banda I: Solo contiene filamentos de actina. Su longitud disminuye durante la contracción, ya que los filamentos de actina se deslizan hacia el centro del sarcómero.
- Zona H: Es el centro del sarcómero y solo contiene filamentos de miosina. Esta zona también se acorta durante la contracción.
- Línea M: Es la zona de unión de las miosinas adyacentes.
Mecanismo de la Contracción Muscular
Estimulación Nerviosa
- El impulso nervioso llega a la placa neuromuscular.
- Se libera acetilcolina, lo que provoca la apertura de los canales de sodio en el sarcolema (membrana plasmática de la célula muscular).
- Esto genera una despolarización del sarcolema.
Liberación de Calcio
- El impulso nervioso se propaga a través del sarcolema y llega al retículo sarcoplásmico, donde se libera calcio (Ca²⁺) al sarcoplasma.
Activación de la Contracción
- El calcio se une a la subunidad TnC de la troponina.
- Este cambio de conformación de la troponina provoca el desplazamiento de la tropomiosina, liberando los sitios de unión de la actina.
Ciclo de los Puentes Cruzados
- Las cabezas de miosina, cargadas con ATP, se unen a la actina, formando los puentes cruzados.
- La hidrólisis del ATP genera energía, lo que permite que la miosina tire de la actina, desplazándola y acortando el sarcómero, lo que resulta en la contracción muscular.
Relajación Muscular
- Cuando cesa la señal nerviosa, el calcio es reabsorbido por el retículo sarcoplásmico.
- La tropomiosina vuelve a bloquear los sitios de unión de la actina, lo que impide la interacción entre actina y miosina, dando paso a la relajación muscular.
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Description
Este cuestionario explora conceptos clave en biología celular, incluyendo la teoría de la panspermia, la evolución de las células desde LUCA, y la función de las membranas proteicas. También se discuten mutaciones aleatorias y su rol en la diversificación de la vida. Comprender estas ideas es fundamental para la biología moderna.
