BIOL 107 apuntes Repaso Examen 2 , Capítulo 4, 5 y 6.docx

**Capítulo 4: [Estructura y composición de la célula]** **Teoría Celular** - "células vienen de células" Propuesta por **Schleiden (botánico alemán) y Schwann, fisiólogo alemán (el mentor de ambos fue Virchow, biólogo alemán)** -- [asentaron las bases de lo que es la teoría celular.] (siglo 19)...

**Capítulo 4: [Estructura y composición de la célula]** **Teoría Celular** - "células vienen de células" Propuesta por **Schleiden (botánico alemán) y Schwann, fisiólogo alemán (el mentor de ambos fue Virchow, biólogo alemán)** -- [asentaron las bases de lo que es la teoría celular.] (siglo 19) Se le atribuye a los 3 la teoría celular: ***[Todos los organismos vivos están compuestos de células.]*** ***[Las células son la unidad más pequeña de la vida.]*** ***[Las células nuevas provienen únicamente de células preexistentes por división celular. ]*** - Se creía en la generación espontánea de los organismos. (Actualmente se sabe, esto no es posible) Una idea errónea. **Todos los organismos están formados de 1 o más células:** las células vienen de células preexistentes y surgen por división celular. **De una célula surgen 2 idénticas.** Organismos: - Unicelular (una célula) - Multicelular (muchas células) **[Estructura celular]** está determinada por: 1. **Materia** 2. **Energía** 3. **Organización** 4. **Información (contenida en el ADN)** **[\*Las células que comparten el mismo material genético pueden tener una morfología diferente. \*]** **2 grupos grandes de células:** +-----------------------------------+-----------------------------------+ | **Procariota** | **Eucariota** | +===================================+===================================+ | - Son las más simples y | - Compartimentadas por | | pequeñas | membranas internas para crear | | | organelos. | | - **No tienen un núcleo** (eso | | | no quiere decir que no sea | - **Núcleo verdadero** (donde | | compleja) | está contenido el material | | | genético en una **membrana | | - **Tienen material genético** | porosa)** | | | | | - **Se multiplican mediante | Su centro de organización de | | fisión binaria** (se dividen | microtúbulos se le conoce como | | en 2) cada una es una copia | ***[MTOC]* | | del ADN. | (microtubule- organization | | | center) tiene muchos sitios donde | | - En la célula procariota la | crecen los microtúbulos.** | | pared celular varía en | | | composición **(contiene | **Tipos:** | | carbohidratos y péptidos)** | | | **es porosa.** Lo que permite | **Célula Vegetal** la única que | | que la mayoría de nutrientes | incluye cloroplastos (realizan la | | lleguen a la membrana | fotosíntesis), una vacuola | | plasmática. | (depósito y regulador de | | | volumen), y pared celular externa | | | | | | Ejemplos de bacterias: protistas | | | (algas y paramecios) | | | | | | Levaduras y mohos son un tipo de | | | [hongo.] | | | | | | **Célula Animal** poseen una gran | | | colección de organelos. Tienen | | | lisosomas y centriolos. No se | | | dividen, contiene un solo | | | ***MTOC***, cerca de su núcleo | | | llamado centrosoma, donde se | | | encuentran los centriolos, son un | | | par de estructuras de forma | | | perpendicular una al lado de | | | otra. Los microtúbulos en esta | | | célula crecen del lado negativo. | | | | | | Un núcleo -- es un tipo de | | | organelo, rodeado por la | | | membrana. Tienen muchos organelos | | | rodeados de membrana que separan | | | a la célula de diferentes | | | regiones. Y esto permite que se | | | realicen reacciones químicas | | | especializadas diferentes en | | | lugares. | | | | | | - Son las más complejas | | | | | | - Tienen organelos hechos de | | | membrana (fosfolípidos) | | | | | | - Varían en tamaño, forma y | | | organización (Homeostasis) | | | | | | - Se pueden organizar en | | | organismos multicelulares. | | | Diferentes especies y | | | funciones. En una habrán | | | silenciados y unos que se | | | expresan. | | | | | | **NOTA: [El nucleolo NO es un | | | organelo]** | | | | | | Las células se pueden | | | compartimentar mediante fases | | | liquido-liquido en que los | | | solutos agregados como proteínas | | | o RNA. La gota tiene forma | | | esférica, con una tensión | | | superficial y viscosidad. | | | | | | **Droplet organelles- (organelo | | | de gota)** NO está circunscrito | | | por una membrana. Es un agregado | | | de soluto que se junta y se | | | separa de lo demás. El agregado | | | es el **ADN** o DNA. | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | **2 categorías** | **Estructura:** | | | | | 1. **Bacteria o Eubacteria**- | Célula vegetal, composición: | | son **pequeñas** de **1 a 10 | | | micrómetros**. Son las más | 1. **Nucleolo**- donde se | | abundantes y no causan | ensambla los ribosomas. | | enfermedades al ser humano. | | | Las bacterias que si causan | 2. **Cromatina**- proteína | | enfermedades son las | compleja y ADN. | | **patógenas** como, por | | | ejemplo: Tuberculosis. | 3. **Núcleo**- donde se organiza | | | y expresa el material | | 2. **Arquea-** son las que están | genético. | | más evolutivamente | | | **(evolucionan),** mismo | 4. **Poro nuclear**- paso de | | **tamaño (1 a 10 | moléculas hacia dentro o | | micrómetros)** **viven en | hacia fuera del núcleo. | | ambientes extremos de | | | temperatura y presión.** | 5. **Ribosoma**- sonde se | | | sintetizan los polipéptidos. | | **Estructura de una Bacteria:** | | | | 6. **Retículo endoplásmico | | **¿Cómo es una bacteria típica?** | liso**- sitio de | | | desintoxicación y síntesis de | | 1. Tiene **membrana | lípidos. | | plasmática**: es una bicapa | | | (capa doble de fosfolípidos y | 7. **Retículo endoplásmico | | péptidos (proteínas)). | rugoso**- sitio de | | Representa una barrera de lo | clasificación y secreción de | | que está dentro (interior), y | proteínas. | | su entorno externo. | | | | 8. **Membrana plasmática-** | | 2. **Citoplasma: Dentro del | controla el movimiento de | | citoplasma** se encuentra | sustancias dentro y fuera de | | todo lo que está dentro de la | la célula. Sitio de | | membrana plasmática. | señalización celular. | | | | | 3. **Ribosoma**- donde se hacen | 9. **Pared celular-** | | las proteínas en ambas | proporciona soporte. | | células (participan en la | | | síntesis de polipéptidos) | 10. **Peroxisoma:** donde se | | también se encuentran en el | descompone el peróxido de | | **Citoplasma.** | hidrogeno. | | | | | 4. **Región Nucleoide** | 11. **Aparato de Golgi**- lugar | | | de modificación, | | Tienen un falso núcleo donde se | clasificación de secreción de | | encuentra el material genético. | lípidos y proteínas. | | No es un compartimiento | | | delimitado por la membrana. | 12. **Citoesqueleto**- filamentos | | **Algunas bacterias se encuentran | de proteína que proporcionan | | fuera de la membrana | **deslizamiento y | | plasmática.** | movimiento.** | | | | | 5. **Pared Celular:** | 13. **Cloroplastos**- lugar donde | | | se realiza la fotosíntesis. | | Es rígida, da sostén, protege a | | | la membrana plasmática y al | 14. **Mitocondria-** lugar donde | | citoplasma. Es relativamente | se sintetiza el ATP. | | porosa, lo que permite la | | | absorción de los nutrientes que | 15. **Citosol**- lugar de muchas | | llegan a la membrana celular. | vías metabólicas. | | | | | 6. **Glucocálix:** cubierta por | 16. **Vacuola central**- sitio | | una capa viscosa externa que | que proporciona | | rodea a la bacteria. Algunas | almacenamiento, regulación | | bacterias que invaden el | del volumen celular. | | cuerpo, producen un | | | glucocálix gelatinoso y | 17. **Envoltura Nuclear-** doble | | grueso llamado "cápsula" que | membrana que encierra al | | ayude a que no sean | núcleo. | | destruidas por el sistema | | | inmunológico. | **Célula Animal- composición:** | | | | | **Apéndice: Pili y Flagelos** | Lo mismo que la célula vegetal | | | pero **NO va a *tener | | 1. **Pili-** proporciona | [cloroplastos], [ni | | **adhesión** entre las | vacuola central], ni | | superficies (se puede | una [pared celular | | utilizar para intercambiar | externa].*** | | material genético, es la | | | definición de sexo) | **Pero si tiene:** | | | | | 2. **Flagelo-** proporciona la | 1. **Lisosoma-** [lugar donde se | | **capacidad de moverse o | degradan las | | "motilidad"** | moléculas.] | | | | | | 2. **Centrosoma-** [lugar donde | | | crecen los microtúbulos y se | | | encuentran los | | | **centriolos.**] | +-----------------------------------+-----------------------------------+ **Las características de las células están determinadas por las proteínas.** Conceptos: **Genoma**- formado por ADN, contiene muchos genes diferentes. **Proteoma-** conjunto completo de proteínas que está produciendo la célula, o que puede producir. **El área de superficie y el volumen -- factores que afectan el tamaño y la forma de las células.** Las células son pequeñas porque un gran volumen interno requiere mayor absorción de nutrientes y una gran exportación de desechos. (debido al mantenimiento) - **El volumen crece al cubo (** [**x**^**3**^]{.math.inline} **)** - **El área crece al cuadrado (** [**x**^**2**^]{.math.inline} **)** [Conforme las células se agradan (el radio) la relación entre área de superficie y volumen se hace más pequeña.] Mientras más pequeña es la célula más capacidad tiene de absorber. **IMPORTANTE:** las células **NO** son grandes porque **NO** pueden absorber. Hay un tamaño ideal, por ende, las células son pequeñas por el área que ofrece al medioambiente. **Célula Eucariota:** **Dentro de la membrana celular/ plasmática está contenido:** 1. Citoplasma 2. Ribosoma- se forman por las proteínas 3. Núcleo 4. Pared celular 5. Glucocálix 6. Apéndices: Pili (adhesión) y Flagelo (movimiento) **(todo esto está presente en ambas células)** 7. **Citoplasma:** es todo lo que está dentro e incluye el citosol + los organelos. 8. **Citosol:** área o región central de coordinación de la célula eucariota que está fuera de los organelos, pero dentro de la membrana plasmática. Mayormente agua (pero no necesariamente). **Donde ocurren muchas actividades metabólicas.** 9. **Citoesqueleto-** se encuentra en el citosol, tiene funciones de construcción y organización de las células. Organelos de la célula eucariota incluyen 1. Núcleo 2. Nucleolo (responsable de la síntesis de ribosomas 3. Ribosoma 4. Retículo endoplasmático 5. Aparato de Golgi 6. Mitocondria 7. Cloroplastos 8. Lisosoma 9. Peroxisomas 10. Vacuolas 11. Citoesqueleto 12. Centrosomas **Filamentos proteicos: Categorías** (son componentes del Citosol) [*Microtúbulos*-] compuestos de subunidades proteicas llamadas **tubulina** **(alfa y beta)** forma microtúbulos **crecen del con un lado positivo**, pero unos más cortos pueden crecer en los lados de ambas cargas (+) o (-) ese fenómeno de le llama **inestabilidad dinámica.** (El aparato de Golgi esta unido a estos microtúbulos) - En la célula animal crecen del lado negativo. Son importantes en la división celular de las células animales. - **La mayoría de células vegetales, y muchas protistas carecen de [centrosoma y centriolos]** (la célula animal si los tiene). *[Filamentos intermedios]*- [ ] funcionan como fibras que soportan la tensión y ayudan a mantener la forma y la rigidez de la célula. (mezcla de filamentos de actina y microtúbulos) *[Filamentos de actina o microfilamento]*- son delgados, tienen extremos positivos y negativos, **compuesta por dos hebras de monómeros de actina que se enrosca.** Su función es darle forma, fuerza a la membrana plasmática y movilidad a la célula. ***Proteínas motoras***- interaccionan con los filamentos, son una categoría de proteínas que utilizan ATP como fuente de energía para promover varios tipos de movimientos. PPT - Citoesqueleto y movilidad celular PowerPoint Presentation, free \... Se componen de cabeza **(se une con el citoesqueleto, por medio de hidrolisis del ATP),** bisagra y una cola. Otra **proteína motora puede ser la miosina o quinesina (hace que los filamentos se muevan ej. Contracción muscular).** ***Apéndices: Célula Eucariota:*** +-----------------------------------+-----------------------------------+ | **Flagelo** | **Cilios** | +===================================+===================================+ | **Son más largos** | **Son más cortos** | | | | | **Sencillo o doble** | Ayudan en movimiento de la | | | célula. **Cubren toda la | | **Proporcionan movimiento mejor | superficie de una célula.** | | que los Cilios.** | | | | contiene **Axonema, microtúbulos | |  | de proteínas dineína y otras.** | +-----------------------------------+-----------------------------------+ Axonema (los microtúbulos están en 9+2 El cuerpo basal es fijo **Molecular synthesis and breakdown** **El metabolismo es la suma de todas las reacciones químicas en la célula.** [Son facilitadas por las enzimas hidrolíticas que rompen la molécula. ] 2 grupos de reacción: 1. **Catabólicas**- rompen moléculas hidratando, se introduce agua. (Hidrólisis) 2. **Anabolismo**- síntesis de molécula (deshidratación, quitan agua) **Estas ocurren en el citosol. El sistema endomembranoso rugoso** está envuelto en la síntesis de proteínas. **[Núcleo y sistema endomembranoso ]** No forman parte del sistema endomembranoso: **1.** **Citosol** **2. Mitocondrias** **3. Cloroplastos** **4. Ribosomas libres** **5. Citoesqueleto** **6. Peroxisomas** **La continuidad es física y funcional, pero no necesariamente es continuo. Como es un sistema que trabajan (cubren) junto comienza con la membrana nuclear y el retículo endoplásmico rugoso y liso.** **Aparato de Golgi, membrana plasmática, Lisosomas, Vesículas y Vacuolas. También se incluyen en la** **membrana plasmática**. **Membrana o Estructura Nuclear *[(Envoltura Nuclear)]*** Membrana doble que cubre al material genético. Es poroso. Lo que está dentro del núcleo es parte del sistema. **Los poros** nucleares son un camino o pasaje para el movimiento de las moléculas y macromoléculas dentro y fuera del núcleo. **Es una bicapa compuesta por péptidos y fosfolípidos, que encierra al núcleo. Donde se contiene el RNA o el ADN.** **Los poros**- entran partículas llevando información. Por donde salen y entran los mensajes e instrucciones. **La cromatina** se compacta para crear **cromosomas**. La cromatina ADN está asociado a las proteínas o histones. (se encuentran en el núcleo) **Matriz Nuclear**: es una lamina interna. Es importante en la organización de los cromosomas **(cromatinas son proteínas formadas por ADN)** donde cada cromosoma está ubicado, territorio cromosomal o cromosómico. En el **[nucleolo]** se hacen los **[Ribosomas,]** compuestos por RNA o ARN, donde se hacen los polipéptidos (en el proceso de traducción) y las proteínas. **Ribosoma** -- una pequeña y otra grande, una subunidad **(proteínas ribosómicas se producen en el citosol)** que flotan en el citosol. Cuando salen de nucleolo pasan por los poros nucleares y llegan al citosol, donde se realiza la síntesis de polipéptidos. **Retículo endoplásmico** Lo que está dentro se llaman **"cisternas"** lo que está envuelto por la membrana endoplásmica. 1. **Retículo endoplásmico rugoso:** ribosomas incrustados traduciendo y enviando la cadena de polipéptidos. Donde se crean las proteínas. Tiene otras funciones (síntesis de proteínas) Envuelto en la formación de material que van a los demás, aparato de Golgi, Lisosomas y a las Vacuolas. Se modifica el material, las cadenas de polipéptidos añadiendo **Carbohidratos y/o Lípidos, Ácidos Nucleicos y Proteínas. (Añadir carbohidratos se le conoce como Glicosilación)** 2. **Retículo endoplásmico liso:** No tiene ribosomas y está envuelto en el 1. [metabolismo]- procesa medicamentos y alcohol, **desintoxicación** y con el etanol. (las drogas recreativas se procesan en el hígado) **Carbohidratos tienen que ver en el metabolismo. 2.[Se almacenan iones + de calcio (células musculares)] 3. [síntesis de lípidos y modificación]. También es donde se forma más membrana plasmática.** **Aparato de Golgi** Modifica los productos del retículo endoplásmico rugoso donde se modifican las cadenas de polipéptidos **(donde se modifican las proteínas)** La parte **Cis del Aparato de Golgi** "hacia el núcleo" por donde se entra la información y pasa de sistema en sistema modificado. La **maduración cisternal** es cuando se modifica, madura la información. La parte **Trans del Aparato de Golgi** es la parte "fuera del núcleo". El transporte por el que se envía la información se llama **[Transporte Vesicular. ]** **Funciones del Aparato de Golgi:** 1. **Procesamiento-** digestión de proteínas 2. **Barajeo o Distribución de las proteínas** -separación de proteínas 3. **Secreción**- vía secretora, llegan las proteínas sintetizadas **1er proceso- glicosilación** **2do proceso- Proteólisis** En el proceso de maduración de la información se rompen proteínas **(proteólisis) con las proteasas que son enzimas envueltas en el rompimiento o procesamiento de las proteínas.** El aparato de Golgi almacena vesículas, que envían la información a cualquier otro lugar. **Las proteínas se sintetizan retículo endoplásmico,** viajan al aparato de Golgi, y lo transporta a la membrana plasmática. Todo ese camino se le conoce como *[**vía secretora**.]* **Lisosomas son una vesícula (Lisis/Cuerpo) cuerpo que rompen** Está envuelto en **hidrólisis** de las moléculas. Tienen hidrolasas (enzimas que catalizan la hidrólisis) que la llevan a acabo para romper las macromoléculas (proteínas, carbohidratos ácidos nucleicos y lípidos). **Proceso endocitosis** - Envuelto en digestión de sustancia que se absorben por el exterior de la célula. **[Proceso autofagia,] comerse a sí mismo, reciclaje de organelos defectuosos y crea macromoléculas o moléculas nuevas.** **Vacuola (su tamaño varía)** **Son organelos importantes que están presentes en** [la célula vegetal], células protistas y células fúngicas. Se utiliza para almacenar material o transportar sustancias. Varían en tamaño y tipo. En la célula animal **NO** están presentes. **Vacuola central** - Almacena gran cantidad de agua, **almacena enzimas o iones de calcio. Mantiene la presión interna en las plantas que puede colapsar. (en la célula vegetal)** **Vacuolas Contráctiles**- [para sacar el exceso de agua y ayuda en la propulsión y movimiento. ] - En los paramecios su función es eliminar el exceso de agua que ingresa a la célula a través de la membrana plasmática. **Vacuolas Fagocíticas-**se encuentran en protista y se encuentran en los leucocitos **(células blancas)** [forman parte del sistema inmunológico.] **Envueltas en el proceso de fagocitosis** -- Este mecanismo es **[esencial para la defensa del organismo contra infecciones y para la eliminación de desechos celulares,]** contribuyendo así a mantener la homeostasis y la salud general del organismo **Peroxisoma (se encuentran en todas las células eucariotas) salen de la membrana** **Consiste en una sola membrana que encierra un lumen lleno de líquido.** Contienen peróxido. Están envueltas en la digestión (descomponen) y rompimiento. **Catalizan (enzimas: catalasas) reacciones para romper moléculas removiendo Hidrogeno (H) y añadiendo Oxígeno (O).** De allí surge el **Hidrogeno peróxido, un catalizador peligroso, daña componentes celulares. (es tóxico para la célula)** **Otra función en desintoxicación, en las grasas y los aminoácidos** **Ejemplo:** **[En la célula vegetal - Glioxisoma] (son similares a los peroxisomas)** son organelos se encuentran las semillas. Almacenan grasas porque tienen más energía. Las semillas que almacenan grasas son más pequeñas y menos pesadas que las semillas que almacenan carbohidratos. Contienen enzimas que convierten las grasas en carbohidrato. **Membrana plasmática:** Funciones 1. **Transporte de material hacia dentro o hacia fuera de la célula**, es una barrera selectiva. 2. Envuelto en la **señalización celular** (receptores de proteínas y glucoproteína) Ej. Identifica los tipos de sangre A, B, O, etc. 3. Adhesión celular a través de proteínas con otras células. **Hay 2 organelos importantes (NO son parte del sistema endomembranoso)** **Mitocondria** Se ubican entre el especio de la membrana interna y externa. El espacio que queda en medio se le llama intermembranal. Membrana interna -- se invaginan, se llaman cristas, aumentan la superficie interna de la mitocondria. **Matriz nuclear donde se encuentra el ADN.** **Cloroplastos** Envueltos en la fotosíntesis. Se derriban de las cianobacterias. (producen metano) Se ubican dentro de la membrana interna que contiene **tilacoide** (ocurren reacciones lumínicas de fotosíntesis) depende de la luz. **Estroma-** líquido que baña los granos y ocurre las reacciones de oscuridad. (pueden ocurrir en ausencia o en presencia de la luz. Ambos organelos se dividen por fisión binaria (son procariota) De aquí surge la teoría de la endocitosis que estipula que el cloroplasto y la mitocondria surgen de la célula procariota. Son bacterias que establecieron una relación mutualista. Tienen su propio genoma que no es el mismo que el del ADN. Citoesqueleto (no son parte del sistema endomembranoso) **Capítulo 5** **Estructura de la Membrana** Funciones: 1. Envueltas en la transportación de iones (materiales) a dentro y hacia fuera de la célula o donde se encuentre. Es una barrera selectiva. 2. Su compartimentación de la célula, aumenta la superficie de la célula para llevar a cabo reacciones. 3. Distribuye las proteínas donde se anclan en el citoesqueleto. 4. Se producen intermediarios intermedios como el ATP y NADPH. 5. Envueltas en la señalización celular particularmente en la plasmática. 6. Envueltas en la división nuclear y celular de las células. 7. Sirve para adherirse a otras células o la matriz extracelular (fuera de la célula). **Estructura:** 1. Compuesta por una bicapa de fosfolípidos (parte intermembranal hidrofóbica), lamina externa hacia fuera (hidrofílica), lamina interna hacia dentro (hidrofílica). 2. Contiene- Proteínas, Carbohidratos, Lípidos están en las 2 hojas o láminas de la membrana. 3. Es asimétrica- las 2 hojas o laminas NO son iguales. **Mosaico Fluido** Explica el movimiento de la membrana, lo que permite su movimiento son las proteínas, lípidos y carbohidratos. Con lípidos y proteínas hay más movimiento. **Proteínas enlazadas con la membrana:** 1. **proteínas transmembranales**- atraviesan la membrana, hechas de hélices alfas. 2. **proteínas integrales membranales**- proteínas ancladas a lípidos mediante un enlace covalente. 3. **Proteína membranal periferal**- se una mediante enlaces de hidrogeno a la proteína transmembranal. - Son importantes porque son un 20 a 30 % de todos los genes codificados en las proteínas transmembranales. - Son importantes en la medicina como en la Biología. 1. Longitud: de los ácidos grasos que están atados al fosfato. Mientras mas largos son las cadenas porque chocan las cadenas unas con otras. - **Si la temperatura aumenta-** se separa y la fluidez aumenta, hay liqueo de materiales, el colesterol disminuye la fluidez para que no liquen materiales. - **Si la temperatura disminuye-** el colesterol hace lo contrario. Los fosfolípidos se juntan y hacen que se vuelvan impermeables (y el colesterol se separa) **Síntesis de Lípidos:** Ocurre en el retículo endoplásmico liso en conjunto con el citosol. Ácidos grasos, glicerol, fosfato Glucosilación- se ata covalentemente el carbohidrato a la proteína o lípido. Ocurre en el retículo endoplásmico rugoso y en el aparato de Golgi. Se le pueden añadir carbohidratos a los lípidos. Ej. Glucolípidos, Glucoproteínas -- sirven para que la célula sea identificada, sirve como receptores. Protege a la proteína de daños. **Transporte de Membrana** Movimientos de iones y membranas, es selectivamente permeable. Hay materiales que pasan y otros que no. Las moléculas esenciales pueden pasar y se desecha lo que no pasa. Se quedan dentro los intermediarios metabólicos. **2 tipos de Transporte:** 1\) Pasivo no requiere energía, ocurre con el gradiente. se divide en: - Difusión simple: sustancias através de la membrana pasando por la bicapa de fosfolípidos. - Facilitada: tiene que haber solutos, una proteína que facilite el paso, funcionan como túneles. 2\) Trasporte activo: requiere energía, también necesita proteínas. Se actúa en contra del gradiente. 4 factores de movimiento: 1\) Tiene 2 lados polares y el medio hidrofóbico, no polar (en el espacio intermembranal) Es lo que representa la barreara (por eso las moléculas no polares, no atraviesan esta capa) Los iones y moléculas son solutos; son disueltos en el agua que es el solvente. **Los factores que afecta la habilidad de que los solutos pasen la bicapa:** - Tamaño - Polaridad - Carga - Concentración Permeabilidad- los gases, oxigeno, dióxido de carbono, pasan sin problema. El etanol pasa con facilidad. Agua y Urea (permeabilidad moderable) Baja permeabilidad- Polar, orgánicas, moléculas, Iones, ATP, proteínas, Polisacáridos, Macromoléculas. Ingredientes de mantenimiento de la célula. **3 tipos de soluciones en la membrana:** **Isotónica-** misma cantidad de solutos en un lado y en otro.  **Hipotónico-** menos concentración a fuera que adentro de célula. La parte exterior sería Hipotónico y la parte interior (la célula seria hipertónica) [hipo-menos ] Los puntos son los gradientes transmembranales. Se requiere energía para formar un gradiente. Electroquímico (componente importante en las células nerviosas) Químico y Eléctrico. **Osmosis** Es como se difunde el agua a través de la membrana de un área donde hay mas agua a otro con menos agua. La concentración de la solución va a afectar.  **Osmosis en la célula animal** **Crenación-**el agua sale de la célula y hace que se arrugue. Cuando la célula es hipertónica (con más solutos en el interior), el agua sale, hace que la célula se contraiga o se arrugue. **Lisis osmótica (citólisis)-** es el proceso por el cual una célula se rompe (explota) debido a un exceso de entrada de agua. Una solución hipotónica. **Osmosis en la célula vegetal** **Plasmólisis**- La membrana plasmática empuja afuera desde la pared celular. (Cuando el agua está dentro de la célula) es lo mismo que la crenación en la célula animal. **(NO ocurre lisis osmótica)** Cuando la célula está inflada de agua- quiere decir que tiene **TURGENCIA.** **Osmosis en los paramecios** Se llenan de agua si está en un medio hipotónico. **Proteínas de transporte** Transportan, vía de ciertos materiales. (iones o hidrofóbica) **Canales:** **Abiertos** No necesitan energía dentro del pasivo facilitado. La mayoría tienen la compuerta abierta para permitir la difusión de solutos y cerrada para prohibir la difusión. **Cerrados** Los canales cerrados están controlados por la unión no covalente de pequeñas moléculas llamadas "ligandos". **Transportadores (acarreadores)** El cambio conformacional transporta el soluto a través de la membrana. Ocurre un cambio. Es el camino principal para orgánicas como aminoácidos y nucleótidos. **Uniportadores-** llevan 1 ion o una molecula **Importadores o simportadores-** transportan 2 o mas iones en la misma dirección. **Antiportadores**- de un lado transportan un soluto y del otro lado transporta otro. **Transporte activo** Se opera contra el gradiente, va de menor concentración a mayor, requieren energía. **Transportadores Primarios-** directamente utiliza energía para transportar el soluto (gradiente) **Transportadores secundarios-** se utiliza el gradiente para transportar. **Exocitosis** Sacar materiales hacia afuera. Material dentro de la célula empacado en la vesícula extraída en el medio extracelular. **Endocitosis** Entra material. Este tipo de endocitosis es más selectivo. Las moléculas específicas se unen a **receptores** en la superficie de la célula antes de ser englobadas en vesículas.  **Pinocitosis** La membrana vesicular se forma en la membrana plasmática y la internaliza. Permite a las células ingerir líquidos y pequeñas partículas (gradientes) disueltas del medio extracelular. **Fagocitosis** Es un proceso mediante el cual ciertas células especializadas, como los macrófagos y neutrófilos, ingieren y destruyen partículas grandes, como bacterias, restos celulares y otros patógenos. **Capítulo 6** **Energía y reacciones químicas** **Reacciones químicas:** proceso en el que se re-arreglan los átomos, una o mas sustancias se combinan y crean otra sustancia. Las reacciones ocurren entre 2 o mas sustancias. Todas necesitan una carga neta. **Metabolismo:** mantiene la homeostasis en el organismo. La suma de todas las reacciones químicas. **Energía (S):** capacidad de hacer trabajo o de promover un cambio. 2 tipos: **Energía cinética:** está asociada al movimiento. **Energía química potencial:** está almacenada en una estructura o localización. Energía en enlaces moleculares es una forma de energía potencial. **Otros tipos de energía importantes: [LCMQGE]** 1. **Luz:** energía lumínica (plantas, fotosíntesis) 2. **Calor:** este se transfiere (el frío NO) 3. **Mecánica-** movimiento 4. **Energía química potencial:** contenida en los enlaces 5. **Gradiente eléctrico o ion** **Termodinámica:** rama de la física que estudia interconvenciones **1era Ley conservación de la energía**- la energía no puede ser creada ni destruida, se transforma en otra (la energía es constante) **2da Ley transferencia de energía- (entropía, flujo de calor) explica por qué los procesos naturales son irreversibles y cómo se distribuye la energía en el universo.** **Entropía:** es el grado de desorden de un sistema. A medida que esta **aumenta** hay **menos energía en el sistema que no puede ser utilizada.** [Un cambio en energía es determinado por reacciones químicas] El total de energía= energía usable + **energía no usable (Entropía)** **Transformaciones de energía envuelven un aumento de Entropía.** **Energía libre (G)** cantidad de energía disponible para hacer trabajo **Energía Libre de Gibbs** **Entalpía (contenido total de calor)** H= G + T por S **H: entalpia** G: energía libre para hacer trabajo S: entropía T: temperatura Kelvin Si la temperatura aumenta, aumenta la entropía, la energía que no se puede utilizar. Tipos de reacciones: 1\) Espontaneas: ocurren sin que se añada energía, ocurre rápido pero también se pueden tardar. Ej. CO2 y H2O son reacciones espontaneas Para que sea espontanea (delta) tiene que haber un cambio en (G) **negativo,** energía libre de Gibbs. Va a ser espontánea y como se **libera energía será [exergónico.]** \(G) = H - T por S Si delta G es menor que cero **(libera energía es exergónica)** **SON EXPOTANEAS, usan glucosa** Si delta G es mayor que cero **(requiere energía por lo que es [endergónica])** **NO SON EXPONTANEAS, como la fotosíntesis** **La energía contenida no la puede utilizar directamente. Ej. La fosforilación de glucosa.** **La hidrolisis del ATP se obtiene la energía** Se libera G= -7.3k (exergónicas porque es menor que 0) libera energía El fosfato se une mediante enlaces covalente. ATP Glucosa + fosfato produce Glucosa 6- Fosfato 2- + H2O (exergónica) en el proceso de hidrolisis del ATP **Se libera G= 3.3kcal/mol es endergónica (es mayor que G energía libre de trabajo por ende es endergónica) necesita energía** ADP ATP + H2O produce ADP2+P2 Delta G = -7.3kcal/mole es exergónica **(tiene que ser mayor a la energía de trabajo y negativo, por ende, es exergónica)** **Couple reactions** **Glucosa + ADP produce glucosa 6 fosfato -- ADP** **G= -4.0 kcal/mol** **Fosforilación- el ADP se foso lida y la glucosa etc., (requiere energía) endergónicas** - **Couple reaction, a phosphate is directly.** **[ATP energy proteins]** 1. Metabolismo enzimas 2. Transportadores 3. Proteínas motoras 4. Chaperones- utilizan ATP al formar proteínas (configuran) 5. Enzimas que modifican el ADN- linazas endereza la torción del ADN 6. Aminoácidos RNA synthetases 7. Proteínas kinasas **(Muchas necesitan ATP)** Enzimas catalizadores natural acelera la velocidad de reacción sin sufrir cambios. Bajan la energía de activación de una reacción química. **Ribo enzimas** -- actúan como catalizadores (RNA) hechas **[Energía de activación ]** **Activación de energía:** - Entrada inicial de energía a la reacción estelar - Permite que las moléculas se unan y hagan el re-arreglo - Cuando llegas al punto critico del estado de transición, donde se establecen los enlaces - Añadiendo calor utilizando enzimas y bajan la energía de activación y ocurre la reacción. - Cuando está la enzima el cambio es más rápido y cuando no es lenta. Las enzimas estresan los enlaces para que: 1. Posiciona los reactivos para que se muevan y obliga a que suceda la reacción Los lugares donde reacciona se llama lugar activo: - Substratos: reacciones que aportan **([glucosa ATP)]** al sitio activo Crea el complejo enzima sustrato: la enzima junto con los reactivos. Induce un cambio en la enzima arreglo inducido (los enzimas son específicos) Son altamente específicos (ej. Llave (substrato) y candado (enzima)). Reacción enzima del sustrato Afinidad- **grado de atracción entre la enzima y los sustratos** **1 enzima** (saturada donde están) **V máx.=** velocidad de reacción cerca de la velocidad máxima **Michaels Constan Km:** concentración del sustrato donde la velocidad es la mitad del valor máximo. (menor km mayor informidad) (mayor km menor informidad) Hig Km enzima necesita mezcla concentrado de sustrato inversamente relacionado a la afinidad entre enzimas. **Inhibición:** enlaces de hidrogeno y fuerzas de banderuands Competitiva: la molécula se une al sitio activo, inhibe la capacidad del sustrato para unirse. No competitiva: baja la velocidad máx. sin afectar la constante Michaelis. Lower V máx. sin afectar a kmm. **Irreversible inhibición** cambio permanente con enlace covalente: implica un gasto de materiales y energía no es algo común. **Moléculas asociadas a la enzima: no son inhibidores grupos prostéticos** **Cofactor** **Co-enzimas (otra enzima) participa en la reacción (si no esta la reacción no ocurre)** **Los enzimas son afectados por el ambiente:** - **PH:** la mayoría de las enzimas funcionan al máximo en un estrecho rango de temperaturas y PH. - **Temp:** la temperatura opcional para una enzima humana típica es de 37 grados C. **Catabólica**: rompimiento se usa para reciclar materiales por el organismo. Se usan en reacciones endergónicas. Ej. Rompimiento de la glucosa en piruvatos en el proceso, se producen ATP **2 formas de hacer ATP:** - **Fosforilación** a través de fosfato (transfiere) - **Quimi osmosis:** proceso que ocurre en la mitocondria, la energía se fija en un gradiente electroquímico. **Reacción redox (oxidación, reducción) / son acopladas envuelta en la transferencia de electrones.** **Oxida: remueve electrones** **Reduce: gana electrones** \ [**A**𝕖^**−**^ **+** **B** **→** **A** **+** **B**𝕖^**−**^]{.math.display}\ ***A: oxidado (pierde electrones)*** ***B: reduce (porque gana electrones)***  **Hexosa** **Adenina**  **NADPH** es una molécula importante, tiene una alta cantidad de energía cuando se libera Hidrogeno porque donde e- para hacer reacciones endergónicas. Reacciones anabólicas= construyen moléculas grandes. También se le conoce como reacciones biosintéticas que son derivadas de ATP NADH Rutas de regulación de la célula: Regulación de genes (buscar en el libro) La regulación de la célula es mediada por hormonas (proteínas) se producen en una parte del cuerpo para afectar otra parte del cuerpo. Ej. La insulina (surge en las células betas del páncreas) **Inhibición por retroalimentación** producto de la vía que inhibe los primeros pasos para prevenir. El producto es el mismo inhibidor. El producto final puede servir como (feedback inhibidor) Regulación bioquímica Regulación de la tasa: limitación del paso de colon. Si ese paso más lento se inhibe o se mejora. Paso lento Hace que todas las rutas o pasos sean más lentos para que ocurra la reacción. Reciclaje de moléculas orgánicas La mayoría de las moléculas grandes existen por un período corto de tiempo. Half life- el tiempo que toma a 50% de las moléculas se degradan o se reciclan. Ej. Los isótopos radioactivos Ej. 1 gramo de X si su vida media es de 10 minutos, en esos 10 minutos obtendrá ¼ de gramo, dentro de otros 10 minutos obtendrá 1/8 de gramos. Porque es la mitad de la mitad. **Todos los organismos vivos deben utilizar y reciclar eficientemente las moléculas orgánicas.** Proteosoma: reciclan energía que no sirve. Son relativamente grandes (procesan energía) contiene proteína (enzimas) Hidrolíticas. Para identificar cuales son las proteasas que son procesadas utilizan ubiquitina (todos los organismos la tienen) Ubiquitina: se ata una cadena pequeña de proteína hace que estén identificadas y las lleve hacia el proteosoma. El proteosoma dispone los aminoácidos. Lisosomas (vesículas): tiene hidrolasas que rompen toda molécula orgánica. (autofagia) Buscar: Autofagosoma: se lleva a cabo en la digestión. Capta el organelo que no esté funcionando lo engolfa, se funde con el Lisosoma, suelta las enzimas **Hexosa**  **Adenina** Cap 7 Examen 3 (cap 7,8)