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This document is a biology review of cellular organization, covering topics such as similarities between cells, molecular mechanisms within cells, universal principles of cells, and related concepts. It appears to be an introductory-level review of cells and their functions.

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‭BIOL 4018‬ ‭Capitulo I‬ ‭Principios de Organización Celular‬ ‭‬ ‭Semejanzas entre todas las células:‬ ‭○‬ ‭Mismo código genético (nucleótidos)‬...

‭BIOL 4018‬ ‭Capitulo I‬ ‭Principios de Organización Celular‬ ‭‬ ‭Semejanzas entre todas las células:‬ ‭○‬ ‭Mismo código genético (nucleótidos)‬ ‭‬ ‭Difieren en el orden del codigo genetico‬ ‭○‬ ‭Almacenan información en el DNA‬ ‭‬ ‭DNA se encuentra en el nucleo y la mitocondria‬ ‭○‬ ‭Sintetizan proteínas en el ribosoma‬ ‭○‬ ‭Obtienen energia de la degradación de azucares‬ ‭○‬ ‭Utilizan ATP‬ ‭○‬ ‭Separan el citoplasma del ambiente externo‬ ‭○‬ ‭Dogma central de la biologia molecular‬‭- postula que‬‭la información genética‬ ‭fluye en una sola dirección:‬ ‭DNA→ RNA→ Proteina‬ ‭‬ ‭Mecanismos moleculares comunes‬‭entre todos los organismos:‬ ‭○‬ ‭Regulación del ciclo celular‬ ‭○‬ ‭Regulación de mitosis‬ ‭○‬ ‭Regulación de secreción de proteínas‬ ‭‬ ‭Principios universales‬‭de las células vivas:‬ ‭1.‬ ‭La información genética esta almacenada en una molécula lineal de DNA, la cual‬ ‭es‬‭duplicada‬‭y pasada a las‬‭células hijas‬‭.‬ ‭-‬ ‭El proceso por el cual la celula se duplica es Mitosis y Meiosis.‬ ‭2.‬ ‭La información que determina la secuencia lineal, asi como, el RNA y de las‬ ‭proteínas esta contenida en la secuencia lineal de la molécula de‬‭DNA‬‭.‬ ‭-‬ ‭“TODO proviene de el DNA”‬ ‭3.‬ ‭Las estructuras macromoleculares se forman a partir de‬‭subunidades‬‭.‬ ‭-‬ ‭Cromatina = DNA + Proteínas asociadas‬ ‭-‬ ‭Ribosomas = RNA + Proteinas‬ ‭-‬ ‭Membranas = Lipidos + Proteinas‬ ‭4.‬ ‭Las membranas crecen mediante la‬‭expansión‬‭de membrana‬‭preexistentes.‬ ‭5.‬ ‭La interacción de‬‭señal-receptor‬‭es la responsable‬‭de indicar la localización‬ ‭correcta a donde una molécula debe de llegar para llevar a cabo su función.‬ ‭6.‬ ‭Los constituyentes celulares tienen‬‭movimiento‬‭en‬‭la célula debido a procesos‬ ‭tales como: (Requieren la hidrólisis de ATP)‬ ‭-‬ ‭Difusion‬ ‭-‬ ‭Bombas biologicas‬ ‭-‬ ‭Motores celulares (Kinesina)‬ ‭7.‬ ‭Mecanismos de‬‭receptor-ligando‬‭y de transducción de‬‭señales son utilizados‬ ‭por la célula para adaptarse a las variaciones en el medio ambiente celular.‬ ‭-‬ ‭Célula se envia señales a si misma‬ ‭8.‬ ‭Mecanismos de‬‭retroalimentación‬‭molecular controlan‬‭los procesos de‬ ‭estructuración, crecimiento y diferenciación.‬ ‭-‬ ‭Ciclo celular: puntos de cotejo y proteínas quinasas (CDK)‬ ‭BIOL 4018‬ ‭-‬ ‭ as‬‭ciclinas‬‭y‬‭CDK‬‭sirven como “señal” sobre que esta sucediendo en la‬ L ‭celula.‬ ‭‬ ‭Cáncer‬‭- enfermedad que ignora los puntos de cotejo‬‭“checkpoints”‬ ‭○‬ ‭Sobreactivación de ciclinas‬ ‭○‬ ‭Mutaciones en p53- detiene el proceso de G1‬ ‭ ‬ ‭Celulas eucariotas son compartmentalizadas:‬ ‭○‬ ‭Membrana citoplasmatica‬ ‭‬ ‭Interfase entre la celula y su medio ambiente‬ ‭‬ ‭Constituida por fosfolípidos, colesterol y proteínas‬ ‭‬ ‭Fluida (controlada por el colesterol)‬ ‭‬ ‭Posee funciones variadas‬ ‭‬ ‭Transporte- controla entrada y salida por medio de proteínas‬ ‭‬ ‭Proteccion‬ ‭‬ ‭Adhesión - capacidad de unirse a otra célula‬ ‭○‬ ‭Membrana nuclear (Nucleo)‬ ‭‬ ‭Almacena la información genética‬ ‭‬ ‭Ocurren las modificaciones a la molécula de RNA mensajero (RNA‬ ‭splicing)‬ ‭‬ ‭Posee poros nucleares (factores de transcripción)‬ ‭‬ ‭Membrana (envoltura) de doble capa‬ ‭‬ ‭Nucleolos‬‭- lugar en donde ocurre el ensamblaje de‬‭los ribosomas‬ ‭○‬ ‭Ribosomas‬ ‭‬ ‭Lugar en donde se sintetizan las proteinas (mRNA)‬ ‭‬ ‭Dos subunidades: pequeña y grande‬ ‭○‬ ‭Aparato de Golgi‬ ‭‬ ‭Modifican, almacenan y exportan proteínas sintetizadas‬ ‭‬ ‭Lugar en donde se le añaden azúcares a las proteínas que van a ser‬ ‭secretadas (Glicoproteínas)‬ ‭‬ ‭Se encuentra aparte del núcleo y retículo endoplásmico‬ ‭‬ ‭Estas proteínas se segregan en:‬ ‭‬ ‭Vesiculas de almacenamiento → lisosomas‬ ‭‬ ‭Vesiculas secretoras → membrana plasmatica‬ ‭○‬ ‭Reticulo endoplasmico rugoso y liso‬ ‭‬ ‭Sistema membranoso continuo con la membrana nuclear‬ ‭‬ ‭Rugoso- posee ribosomas asociados a sus paredes y sintetiza proteínas.‬ ‭Se encuentre cerca del núcleo ya que de él salen los ribosomas.‬ ‭‬ ‭Liso- sintesis de lipidos y carbohidratos‬ ‭○‬ ‭Peroxisomas‬ ‭‬ ‭Organulo membranoso‬ ‭‬ ‭Contiene enzimas que participan en reacciones oxidativas de‬ ‭degradación (ácidos grasos)‬ ‭‬ ‭Detoxificación (procesamiento de etanol)‬ ‭○‬ ‭Lisosomas‬ ‭‬ ‭“Estómago de la célula”‬ ‭BIOL 4018‬ ‭‬ F ‭ ormados en el retículo endoplásmico y empacado en el aparato de‬ ‭Golgi‬ ‭‬ ‭Función en la digestión celular:‬ ‭‬ ‭Reciclaje- convierte moléculas más simples‬ ‭‬ ‭Eliminacion- proteínas degradadas‬ ‭‬ ‭Regulación- muerte celular‬ ‭‬ ‭Colaboración- deshacerse de amenazas externas (virus/bacterias)‬ ‭○‬ ‭Mitochondria‬ ‭‬ ‭Organulo membranoso‬ ‭‬ ‭Produce energia (ATP)‬ ‭‬ ‭Posee su propio material genetico‬ ‭‬ ‭Rol espcieal en la respuesta celular a contaminantes toxicos del medio‬ ‭ambiente (apoptosis)‬ ‭‬ ‭Ciclo de Krebs‬ ‭ ‬ ‭Endosomas y fagosomas‬ ○ ‭‬ ‭Organulos membranosos‬ ‭‬ ‭Vesiculas que conducen el material a ser degradado por los lisosomas‬ ‭‬ ‭Fagosoma acarrea el material exógeno‬ ‭‬ ‭Endosoma acarrea material endogeno‬ ‭○‬ ‭Citoesqueleto‬ ‭‬ ‭Compuesto por:‬ ‭‬ ‭Filamentos de actina (uniones)‬ ‭‬ ‭Microtubulos (movimiento)‬ ‭‬ ‭Filamentos intermedios (tensión)‬ ‭‬ ‭Funciones:‬ ‭‬ ‭Transporte‬ ‭‬ ‭Movimiento‬ ‭‬ ‭Forma‬ ‭‬ ‭Fortaleza‬ ‭BIOL 4018‬ ‭Capitulo III‬ ‭Estructuras moleculares‬ ‭‬ ‭Agua‬ ‭○‬ ‭ olécula más abundante en la células y los tejidos‬ M ‭○‬ ‭Solvente universal‬ ‭○‬ ‭Reactivo o producto de diferentes reacciones químicas‬ ‭○‬ ‭Propiedades:‬ ‭‬ ‭Envuelto en estructuras biológicas‬ ‭‬ ‭Empaque de proteínas (efecto hidrofóbico)‬ ‭○‬ ‭Oxígeno = carga parcial negativa‬ ‭○‬ ‭Hidrógeno = carga parcial positiva‬ ‭○‬ ‭Estado sólido (hielo) = completamente con enlaces de hidrógeno‬ ‭‬ ‭Aminoacidos‬ ‭○‬ ‭Las proteínas se componen de aminoácidos‬ ‭○‬ ‭Consisten de un grupo amino unido a un alfa-carbón, a su vez unido a un grupo‬ ‭carboxilo y un grupo R.‬ ‭‬ ‭Excepciones:‬ ‭‬ ‭Prolina (grupo iminio)‬ ‭‬ ‭Glicina (próton adicional y no posee grupo R)‬ ‭‬ ‭Grupo R- determina el nombre del aminoácido‬ ‭○‬ ‭Son modificados para funciones estructurales y regulatorias‬ ‭‬ ‭Acetilaciones, metilaciones, fosforilaciones, azúcares‬ ‭ ‬ ‭Proteinas‬ ‭○‬ ‭Resumen síntesis y modificación de proteínas:‬ ‭‬ ○ ‭ as proteínas se sintetizan en el RE específicamente por los ribosomas.‬ L ‭○‬ ‭Se encargan de mover las vesículas‬ ‭○‬ ‭Mayor componente en las celulas‬ ‭○‬ ‭Compuesto de cadenas de polipeptidos (enlaces peptidicos) y 20 aminoacidos‬ ‭(residuos)‬ ‭○‬ ‭Para determinar la secuencia de una proteína podemos utilizar la transcripción‬ ‭reversa y generar un cDNA.‬ ‭ ‬ ‭Estructura primaria‬‭- secuencia de aminoácidos que‬‭constituye el polipéptido.‬ ○ ‭○‬ ‭Estructura secundaria‬‭- organización localizada de‬‭ciertas partes del‬ ‭polipéptido.‬ ‭‬ ‭Alfa Helice‬ ‭‬ ‭Segmentos de polipéptidos que asumen una forma helicoidal.‬ ‭‬ ‭Enlace entre el O del grupo carboxilo del aminoácido n y el H del‬ ‭grupo amino del aminoácido n+4 (cada 4 aa)‬ ‭‬ ‭Consecuencias:‬ ‭○‬ ‭Centro más estable que los terminales‬ ‭○‬ ‭Carga positiva en un extremo y negativa en el otro‬ ‭BIOL 4018‬ ‭‬ ‭Laminas B y hojas plegadas B‬ ‭‬ ‭Posicionamiento paralelo de dos cadenas de aminoácidos‬ ‭‬ ‭Grupos N-H de una de las cadena forman enlaces de hidrógeno‬ ‭con los grupos C=O de la opuesta.‬ ‭‬ ‭Pueden ser:‬ ‭○‬ ‭Paralela‬‭(amino a carboxilo)‬ ‭‬ ‭Menos estables‬ ‭‬ ‭Diagonal‬ ‭○‬ ‭Antiparalela‬‭(amino a carboxilo / carboxilo a amino)‬ ‭‬ ‭Mas estables‬ ‭‬ ‭Vertical‬ ‭○‬ ‭Estructura terciaria‬‭- tercera dimensión de los aminoácidos‬‭en el polipéptido.‬ ‭‬ ‭Se puede predecir con una secuencia de aminoácidos‬ ‭‬ ‭Combinación de estructuras secundarias‬ ‭‬ ‭Parametros:‬ ‭‬ ‭La sección hidrofóbica se encuentra en el interior de la proteína.‬ ‭‬ ‭La sección polar se encuentra en la superficie de la proteína.‬ ‭‬ ‭Fuerzas que estabilizan la estructura terciaria:‬ ‭‬ ‭Puentes di-sulfuro‬ ‭‬ ‭Atracción electrostática‬ ‭‬ ‭Puentes de Hidrógeno‬ ‭‬ ‭Interacción hidrofóbica‬ ‭○‬ ‭Estructura cuaternaria‬‭- combinación de cadenas polipeptídicas‬ ‭‬ ‭Consta de más de una cadena polipeptidica‬ ‭‬ ‭Su estabilización es igual a la estructura terciaria‬ ‭‬ ‭Ej: Hemoglobina (transporta oxigeno)‬ ‭ ‬ ‭El DNA se compone de:‬ ‭○‬ ‭Base Nitrogenada‬‭*cambia*‬ ‭‬ ‭Purinas‬‭(2 anillos)‬ ‭‬ ‭Guanina‬ ‭‬ ‭Adenina‬ ‭‬ ‭Pirimidinas‬‭(1 anillo)‬ ‭‬ ‭Uracil‬‭(RNA)‬ ‭‬ ‭Timina‬ ‭‬ ‭Citosina‬ ‭○‬ ‭Grupo Fosfato‬‭*NO cambia*‬ ‭‬ ‭Enlaces fosfodiester‬‭- radical fosfato del carbono‬‭5’ y el radical hidroxilo‬ ‭del carbono 3.‬ ‭‬ ‭C3 no cambia‬ ‭○‬ ‭Azucar‬‭*C2 cambia*‬ ‭‬ ‭Desoxirribosa (sin OH)‬ ‭‬ ‭Ribosa (con OH)‬ ‭BIOL 4018‬ ‭Capitulo IV‬ ‭Repaso Conceptos Biofísicos‬ ‭‬ ‭Leyes de termodinámica‬ ‭○‬ ‭Termodinámica‬‭- estudia la energía y sus transformaciones.‬ ‭‬ ‭Sistema‬‭- objeto a estudiarse (célula, organismo o‬‭planeta)‬ ‭‬ ‭Cerrado‬‭: NO intercambia energía con sus alrededores‬ ‭‬ ‭Abierto‬‭: intercambia energía con sus alrededores‬ ‭○‬ ‭Ej: Sistemas biologicos‬ ‭‬ ‭Alrededores‬‭- todo lo que NO es el sistema‬ ‭○‬ ‭I‭e‬ ra‬ ‭Ley de Termodinámica‬‭- conservación de energía‬ ‭‬ ‭La energía ni se crea ni se destruye, solo es transferible‬ ‭da‬ ‭○‬ ‭2‬ ‭Ley de Termodinámica-‬‭entropia (desorden)‬ ‭‬ ‭Grado de desorden solo puede aumentar‬ ‭‬ ‭Movimiento hacia el desorden es un poco espontáneo, mientras que el‬ ‭orden requiere energía.‬ ‭○‬ ‭La energía transformada de una forma de energía a otra forma.‬ ‭‬ ‭Energía se dispersa en los alrededores en forma de calor‬ ‭‬ ‭NO es utilizable para hacer trabajo‬ ‭○‬ ‭Energia de calor que puede ser usada para hacer trabajo:‬ ‭‬ ‭Se transfiere de un area de alta temperatura a una de baja temperatura‬ ‭○‬ ‭Entropia‬‭(S)- Medida de energia difusa e desorganizada‬ ‭‬ ‭NO puede ser utilizada por los organismos para hacer trabajo‬ ‭‬ ‭Ningun sistema que requiera conversion de energia es 100% eficiente‬ ‭‬ ‭Parte de la energia se libera en forma de calor‬ ‭‬ ‭Energía y Metabolismo‬ ‭○‬ ‭Metabolismo de un organismo tiene reacciones químicas que corresponden a‬ ‭uno de dos tipos:‬ ‭‬ ‭Anabolismo‬‭- reaccion quimica que sintetizan moleculas‬‭complejas a‬ ‭partir de sustancias mas simples. Estas requieren energia para la‬ ‭sintesis.‬ ‭‬ ‭Catabolismo‬‭- reacciones químicas en las que moléculas‬‭grandes se‬ ‭rompen en moléculas más pequeñas. Estas liberan energía por el‬ ‭rompimiento de enlaces.‬ ‭○‬ ‭Para determinar si una reaccion requiere energia o la libera se utiliza la‬ ‭ecuacion:‬ ∆‭𝐺‬ = ∆‭𝐻‬ − ‭𝑇∆ ‬ ‭𝑆‬ ‭‬ ‭Energia libre de Gibbs (G)- energía utilizable para hacer trabajo.‬ ‭‬ ∆‭𝐺‭-‬ cambio en energía libre que ocurre en el sistema.‬ ‭‬ ‭Entalpia (H)- energía potencial almacenada en los enlaces.‬ ‭‬ ∆‭𝑆‭-‬ cambio en entropía‬ ‭‬ ‭Temperatura (T) se mantiene constante durante la reaccion‬ ‭○‬ ‭Exergónica‬‭(espontánea)- reacción que libera energía.‬ ‭‬ ‭Van de mayor energía a menor energía libre‬ ‭BIOL 4018‬ ‭ ‬ ‭Ej: Movimiento de mayor a menor concentración‬ ‭‬ ‭Tienen menos energía que cuando comenzaron porque liberan energía‬ ‭libre‬ ‭‬ ∆‭𝐺‬ ‭es negativo‬ ‭○‬ ‭Endergónica‬‭- reacciones en las que necesitan que se‬‭les suministre energía.‬ ‭‬ ‭Ocurre ganancia de energía porque terminan con más energía que la que‬ ‭tenian en el comienzo.‬ ‭‬ ‭Tipo de reacción requiere obtener su energía de sus alrededores por lo‬ ‭que no ocurre su esta aislada.‬ ‭‬ ∆‭𝐺‬ ‭es positivo‬ ‭ ‬ ‭Enlaces quimicos (cuando dos moleculas se unen)‬ ‭○‬ ‭Los electrones de valencia establecen cuantos enlaces puede formar el atomo.‬ ‭○‬ ‭Tipos de enlaces:‬ ‭‬ ‭Ionicos‬‭- formado entre átomos con carga eléctrica.‬‭Un átomo adquiere‬ ‭carga cuando pierde e‬‭-‬ ‭de valencia o cuando los gana‬‭para estabilizarse.‬ ‭‬ ‭Iones‬‭- átomos con carga electrica‬ ‭○‬ ‭Cation‬‭(+)‬ ‭○‬ ‭Anion‬‭(-)‬ ‭‬ ‭Compuesto iónico se forman apor la atracción que ocurre entre un‬ ‭anión y un catión.‬ ‭𝑁𝑎‬‭‬ + ‭17‬‭𝐶𝑙‬‭‬→ ‭𝑁𝑎𝐶𝑙‬‭‬‭‬ ‭11‬ ‭*anion recibe e‬‭-‬ ‭de cation*‬ ‭‬ L ‭ os enlaces iónicos tienden a ser fuertes especialmente, en‬ ‭ausencia de agua.‬ ‭‬ ‭Covalentes‬‭- átomos comparten electrones, de forma‬‭que ambos átomos‬ ‭completan su valencia. Estos se clasifican en:‬ ‭‬ ‭Polares‬ ‭○‬ ‭Entre átomos con diferente electronegatividad‬ ‭○‬ ‭Tienen polar con diferencias en carga; uno (+) y otro (-)‬ ‭○‬ ‭La carga total de la molécula es neutra‬ ‭○‬ ‭El movimiento de electrones genera un cambio constante‬ ‭de carga y se vuelve polar‬ ‭‬ ‭No polares‬ ‭○‬ ‭Entre átomos que tienen una electronegatividad parecida‬ ‭○‬ ‭Los electrones se mantienen igualmente entre los átomos‬ ‭○‬ ‭Su meta es estabilizar la capa de valencia‬ ‭‬ ‭Hidrógeno‬‭- enlaces débiles, que tienden a formarse‬‭entre H y átomos‬ ‭con carga parcialmente negativa. Son enlaces débiles pero a la vez‬ ‭resistentes cuando están en grupo.‬ ‭‬ ‭Interacciones de Van der Waals‬‭- moléculas no polares‬‭que pueden‬ ‭desarrollar regiones transitorias con carga débiles.‬ ‭‬ ‭Ocurren en distancias bien cortas‬ ‭‬ ‭Significativas cuando ocurren en grandes números‬ ‭‬ R ‭ eacciones de‬‭primer orden‬‭- dependiente de un solo‬‭reactivo.‬ ‭○‬ ‭Cambio conformacional y Disociación‬ ‭BIOL 4018‬ ‭‬ ‭Reacciones de‬‭segundo orden‬‭- dependientes de dos reactivos‬ ‭○‬ ‭Asociacion‬ ‭‬ ‭Reacciones‬‭reversibles‬‭- combinación de reacciones‬‭de primer y segundo orden‬ ‭BIOL 4018‬ ‭Capitulo V‬ ‭Ensamblaje de Moléculas‬ ‭‬ ‭Macromoleculas‬ ‭○‬ ‭Surgen de subunidades‬ ‭○‬ ‭Ensamblaje‬ ‭○‬ ‭Reciclar subunidades‬ ‭○‬ ‭Ejemplos:‬ ‭‬ ‭Nucleótidos → DNA‬ ‭‬ ‭Aminoacidos → Proteina‬ ‭‬ ‭Ensamblaje‬ ‭○‬ ‭Principio central en biologia‬ ‭○‬ ‭Estructuras provienen de subunidades‬ ‭‬ ‭Virus, filamentos del citoesqueleto, ect.‬ ‭○‬ ‭Ninguna proteína esta 100% ensamblada‬ ‭○‬ ‭Beneficios:‬ ‭‬ ‭Conservar genoma‬ ‭‬ ‭Ej: virus del tabaco.‬ ‭‬ ‭Disminuye el riesgo de errores al ocurrir interacciones‬ ‭‬ ‭Desarrolla un mecanismo para eliminar componentes defectuosos‬ ‭‬ ‭Reciclar o reutilizar las subunidades‬ ‭‬ ‭Ej: microtubulos‬ ‭‬ ‭Promueve la regulación (evita descontrol de la celula)‬ ‭‬ ‭Biosintesis- regular suministro de subunidades‬ ‭‬ ‭Nucleacion- union de tubulina para formar microtubulos‬ ‭‬ ‭Cambios en el ambiente- pH o concentraciones de iones afectan‬ ‭los enlaces.‬ ‭‬ ‭Modificaciones covalentes- fosforilaciones‬ ‭‬ ‭Proteinas accesorias- chaperonas‬ ‭‬ ‭Estructuras simétricas‬ ‭○‬ ‭Ensamblaje biológico producen tres tipos de simetría:‬ ‭‬ ‭Simetria‬‭hexagonal‬ ‭‬ ‭Típica de estructuras planas‬ ‭‬ ‭Forma mas simple‬ ‭‬ ‭Maximiza el contacto entre subunidades‬ ‭○‬ ‭Cada subunidad esta rodeada por seis vecinos‬ ‭‬ ‭Simetria‬‭helicoidal‬ ‭‬ ‭Cada subunidad esta localizada a una distancia fija del eje‬ ‭‬ ‭Poseen una o mas hebras‬ ‭‬ ‭Pueden ser solidas o huecas‬ ‭‬ ‭Estructura columnar‬ ‭‬ ‭Ej: DNA y Alda helice‬ ‭BIOL 4018‬ ‭‬ ‭Simetria‬‭poligonal‬ ‭‬ ‭Típica de macromoléculas cerradas‬ ‭‬ ‭Favorecido por triangulos equivalentes‬ ‭‬ ‭Forman anillos de 5 triángulos‬ ‭‬ ‭Su proposito es proteger el genoma‬ ‭BIOL 4018‬ ‭Capitulo XIII‬ ‭Estructura y Dinámica de la membrana‬ ‭‬ ‭Membrana‬‭- interfase entre la célula y su ambiente.‬‭Esta compuesta de:‬ ‭○‬ ‭Bicapa de fosfolipidos‬ ‭○‬ ‭Proteínas integrales- atraviesan la membrana‬ ‭○‬ ‭Proteínas periferales- se encuentran ancladas a la superficie‬ ‭‬ ‭Componentes de la membrana‬ ‭○‬ ‭Lipidos‬ ‭‬ ‭Anclaje de proteínas a la membrana‬ ‭‬ ‭Almacenan energia‬ ‭‬ ‭Llevan informacion‬ ‭‬ ‭Hormonas extracelulares‬ ‭‬ ‭Mensajeros secundarios intracelulares‬ ‭‬ ‭Ejemplos:‬ ‭‬ ‭Fosfogliceridos‬‭(fosfolipidos)‬ ‭○‬ ‭Constituyente principal de la membrana‬ ‭○‬ ‭Anfifílicos- cabeza hidrofilica y cola hidrofobica‬ ‭○‬ ‭Estructura:‬ ‭‬ ‭Dos cadenas de acidos grasos‬ ‭‬ ‭C1 cadena saturada‬ ‭‬ ‭C2 cadena insaturada‬ ‭‬ ‭Glicerol‬ ‭‬ ‭Grupo fosfato (C3)‬ ‭‬ ‭Tiene unido el grupo R‬ ‭○‬ ‭Esterificar uno de cinco alcoholes al grupo fosfato‬ ‭‬ G ○ ‭ rupos sustituyentes proveen propiedades‬ ‭○‬ ‭Tienen una carga (-) en el fosfato esterificado. Al cambiar‬ ‭en grupo R, se cambia la carga.‬ ‭Carga negativa‬ ‭Carga positiva en nitrógenos‬ ‭‬ ‭ A‬ P ‭‬ P ‭ E‬ ‭‬ ‭PG‬ ‭‬ ‭PC‬ ‭‬ ‭PS‬ ‭‬ ‭PI‬ ‭○‬ ‭Sufren cambio enzimaticos en el‬‭RE liso‬ ‭‬ ‭Enzimas pueden intercambiar las cabezas de los‬ ‭fosfoglicéridos y remodelar los ácidos grasos.‬ ‭BIOL 4018‬ ‭‬ ‭Esfingolipidos‬ ‭○‬ ‭Segundos mas abundantes en la membrana plasmática‬ ‭○‬ ‭Son glicolipidos que contienen esfingosina‬ ‭○‬ ‭Los ácidos grasos son más largos que los ácidos grasos‬ ‭de los fosfolipidos‬ ‭○‬ ‭Esterifican azúcares‬ ‭○‬ ‭Estructura:‬ ‭‬ ‭Esfingosina (amino alcohol)‬ ‭‬ ‭Un acido grado en el C2 (enlace amida)‬ ‭○‬ ‭Ej:‬ ‭‬ ‭Glicoesfingolipidos‬ ‭‬ ‭Una o mas azucares‬ ‭‬ ‭Receptor a virus‬ ‭‬ ‭Esfingomielina‬ ‭‬ ‭Se une una base al C1 mediante un enlace‬ ‭ester de fosfato‬ ‭‬ ‭Grupo R- PC o PE‬ ‭‬ ‭Cholesterol‬ ‭○‬ ‭Grupo mayor de los esteroles‬ ‭○‬ ‭Solo presente en celulas animales‬ ‭○‬ ‭Apolar- tiene un extremo polar y otro no polar‬ ‭○‬ ‭Hidroxilo orientado hacia la parte polar (superficie)‬ ‭○‬ ‭No atraviesa la bicapa de fosfolipidos porque es pequeño‬ ‭○‬ ‭Contribuye a la fluidez de la membrana‬ ‭‬ ‭Aumento = Rigidez {nada entra ni sale}‬ ‭○‬ ‭Envuelto en procesos metabólicos‬ ‭‬ ‭Síntesis de hormonas‬ ‭‬ ‭Estrógeno, progesterona y cortisona‬ ‭‬ ‭Vitamina D‬ ‭‬ ‭Sales biliares‬ ‭‬ ‭Glicolipidos‬ ‭○‬ ‭Existen tres tipos:‬ ‭‬ ‭Esfingolipidos‬ ‭‬ ‭Glicolípidos con glicerol‬ ‭‬ ‭Azúcar unida al hidroxilo del C3‬ ‭‬ ‭Glicosil-fosfatidil-inositol‬‭(GPI)‬ ‭‬ ‭No son muy comunes‬ ‭‬ ‭Pequena cadena de carbohidratos o‬ ‭azúcares‬ ‭‬ ‭Trigliceridos‬ ‭○‬ ‭Glicerol con tres acidos grasos esterificados‬ ‭○‬ ‭No posee un grupo polar‬ ‭‬ ‭No puede incorporarse en la membrana;‬ ‭membrana solo acepta maximo dos acidos grasos.‬ ‭BIOL 4018‬ ‭○‬ ‭Proteinas‬ ‭‬ ‭Integrales-‬‭atraviesan ambas capas de la membrana‬ ‭‬ ‭Constan de 3 partes:‬ ‭○‬ ‭Extracelular (hidrofilica)‬ ‭○‬ ‭Intracelular (hidrofilica)‬ ‭○‬ ‭Integrada a la membrana (hidrofobica)‬ ‭‬ ‭Producidas en el‬‭reticulo endoplasmico‬ ‭‬ ‭Segmento transmembranal‬ ‭○‬ ‭En su mayoría son alfa helices‬ ‭○‬ ‭Alfa helice‬‭(comun)‬ ‭‬ ‭Función: senalizacion‬ ‭‬ ‭Segmento polar se encuentra en el interior de la‬ ‭bicapa‬ ‭‬ ‭Ej: Glicoforina (glóbulos rojos)‬ ‭○‬ ‭Segmentos beta‬ ‭‬ ‭Barril Beta‬ ‭‬ ‭Funcion: transporte‬ ‭‬ ‭Porcion hidrofobica hacia el exterior;‬ ‭controla entrada y salida‬ ‭‬ ‭Ej: Porinas‬ ‭‬ ‭Periferales-‬‭no atraviesa las capas de la membrana,‬‭se encuentra en la‬ ‭superficie de la membrana.‬ ‭‬ ‭Residuos hidrofilicos expuestos y un segmento hidrofobico‬ ‭‬ ‭Pueden asociarse a la membrana mediante seis metodos‬ ‭distintos:‬ ‭BIOL 4018‬ ‭‬ ‭Estructuración Física‬ ‭○‬ ‭Propiedades mecánicas‬ ‭‬ ‭Flexible‬ ‭‬ ‭La rigidez afecta a la membrana‬ ‭‬ ‭Permeabilidad limitada‬ ‭‬ ‭Iones‬ ‭‬ ‭Habilidades de autosellarse‬ ‭○‬ ‭Dependiendo de la exposición, membrana se ajusta para‬ ‭protegerse.‬ ‭○‬ ‭Asimetría de los lípidos‬ ‭‬ ‭Glicolípidos y Colina - exterior de la celula‬ ‭‬ ‭Ej: fosfatidilcolina y esfingomielina‬ ‭‬ ‭Grupo amino - interior de la celula‬ ‭‬ ‭Ej: fosfatidiletanolamina y fosfatidilserina‬ ‭‬ ‭Fosfatidilserina‬‭indica el estado de la celula‬ ‭‬ ‭Hacia el citosol (adentro) = celula viva‬ ‭‬ ‭Hacia afuera (exterior) = celula va a morir‬ ‭‬ ‭Perdida de la asimetria es señal de muerte celular‬ ‭○‬ ‭Propiedades fisicas‬ ‭‬ ‭Dinamica‬ ‭‬ ‭Mosaico fluido‬ ‭‬ ‭Movimiento lateral‬ ‭‬ ‭Movimiento rotacional‬ ‭‬ ‭Movimiento “flip-flop” (menos común; indica muerte celular)‬ ‭○‬ ‭Flipasa (adentro → afuera)‬ ‭○‬ ‭Flopasas (afuera → adentro)‬ ‭‬ ‭Movimiento de flexión‬ ‭‬ ‭Acidos grasos tienen movimientos en la escala de pico segundos‬ ‭○‬ ‭Annexin V‬ ‭‬ ‭Proteina periferal‬ ‭‬ ‭Fosfatidilserina se expone‬ ‭‬ ‭Annexin se enlaza‬ ‭‬ ‭Muerte celular‬ ‭○‬ ‭Balsas lipidicas o “rafts”‬ ‭‬ ‭Agregados de esfingolípidos y colesterol en la membrana citoplasmática‬ ‭‬ ‭Aumenta ácidos grasos saturados‬ ‭‬ ‭Menos fluidez (nada se mueve)‬ ‭‬ ‭No tiene fosfolípidos; solo posee esfingolípidos‬ ‭‬ ‭Garantiza interacción receptor-ligando ya que no se mueve y la‬ ‭interaccion no se afecta.‬ ‭‬ ‭Al finalizar interaccion, mueve lípidos y colesterol para romper balsas‬ ‭lipídicas‬ ‭BIOL 4018‬ ‭Capitulo XIV‬ ‭Proteinas membranales: Bombas‬ ‭‬ ‭Tipos de transporte:‬ ‭○‬ ‭Activo‬ ‭‬ ‭Contra del gradiente (menor →mayor)‬ ‭‬ ‭Requiere energía (ATP)‬ ‭○‬ ‭Pasivo‬ ‭‬ ‭A favor del gradiente (mayor → menor)‬ ‭‬ ‭No requiere energía‬ ‭‬ ‭Difusión‬‭- molecula pequeña atraviesa membrana sin‬‭ayuda‬ ‭‬ ‭Bombas membranales‬ ‭○‬ ‭Transportadores activos primerios (principal via)‬ ‭○‬ ‭En contra del gradiente (menor →mayor)‬ ‭○‬ ‭Transportan iones- cationes‬ ‭○‬ ‭Crean gradientes entre compartimientos membranales‬ ‭‬ ‭Diversidad de bombas membranales‬ ‭○‬ ‭Bacteriorodopsina‬ ‭‬ ‭Bomba mas conocida‬ ‭‬ ‭Fuente de energía: Luz solar‬ ‭‬ ‭Construye un gradiente de protones; citoplasma → ambiente‬ ‭‬ ‭Sustancia que transporta: H‬‭+‬ ‭‬ ‭Distribución: halobacterias (bacteria que crece en temp. extrema)‬ ‭‬ ‭Proteina integral‬ ‭‬ ‭Retinal‬ ‭‬ ‭Cromoforo, da color y metaboliza luz‬ ‭‬ ‭Su conformacion indica estado:‬ ‭○‬ ‭Trans → apagada‬ ‭○‬ ‭Cis → encendida‬ ‭‬ ‭Unida de forma covalente a‬‭Lys216‬‭(favorece mov. cis-trans)‬ ‭‬ ‭Estructura‬ ‭‬ ‭7 alfa helices‬ ‭‬ ‭Via de protones‬ ‭○‬ ‭Aspartato 96‬‭- donador de protones‬ ‭○‬ ‭Aspartato 85‬‭- aceptador de protones‬ ‭○‬ ‭Glutamato 204‬‭- envia protones hacia exterior‬ ‭BIOL 4018‬ ‭‬ ‭Absorción del proton:‬ ‭○‬ ‭ATPasas‬ ‭‬ ‭Fuente de energía: ATP‬ ‭‬ ‭Usa o produce ATP‬ ‭‬ ‭Sustancia que transporta: varios iones‬ ‭‬ ‭Distribución: universal (presente en cualquier lado)‬ ‭‬ ‭Tipos:‬ ‭‬ ‭Rotativas‬‭(F‬‭0‬‭F‭1‬ ‬‭)‬ ‭○‬ ‭Pueden sintetizar o hidrolizar ATP, utilizando gradientes de‬ ‭protones.‬ ‭○‬ ‭Consisten de dos motores rotatorios (R0 y R1)‬ ‭○‬ ‭Familias:‬ ‭BIOL 4018‬ ‭‬ ‭Tipo P‬ ‭○‬ ‭Universales‬ ‭○‬ ‭Dependientes de ATP‬ ‭○‬ ‭Transportan:‬ ‭‬ ‭Cationes (Ca+, Cu+,Na+,K+)‬ ‭‬ ‭Lipidos (flipasas)‬ ‭○‬ ‭Asociadas a enfermedades‬ ‭‬ ‭Menkes’ Syndrome- deficiencia de Cu+‬ ‭‬ ‭Wilson’s Disease- exceso de Cu+ en el higado‬ ‭‬ ‭Transportadores ABC‬ ‭○‬ ‭Estructura‬ ‭‬ ‭Dos dominios en la membrana y citoplasma‬ ‭‬ ‭6 cadenas alfa helice que expanden la membrana‬ ‭‬ ‭“Walker motif” or P loop‬ ‭‬ ‭Une al ATP en el citoplasma‬ ‭○‬ ‭Distribución universal‬ ‭○‬ ‭Grupo más diverso de ATPasas‬ ‭○‬ ‭Se encuentra en:‬ ‭‬ ‭Reticulo endoplasmatico‬ ‭‬ ‭Membrana plasmatica‬ ‭‬ ‭Mitochondria‬ ‭○‬ ‭Un transportador por sustrato‬ ‭‬ ‭Lipidos (flopasas)‬ ‭‬ ‭Iones (pueden especializarse como canales‬ ‭ionicos)‬ ‭‬ ‭Azucares‬ ‭BIOL 4018‬ ‭Capitulo XV‬ ‭Proteinas membranales: Acarreadoras‬ ‭‬ ‭ niversal‬ U ‭‬ ‭Facilitadores o transportadores‬ ‭‬ ‭No utilizan ATP‬ ‭‬ ‭Transportan:‬ ‭○‬ ‭A favor‬‭del gradiente ( mayor → menor)‬ ‭○‬ ‭Cambios conformacionales‬ ‭○‬ ‭Iones y moleculas‬ ‭‬ ‭Pueden transportar en contra del gradiente, sin utilizar ATP.‬ ‭○‬ ‭Acoplado con el transporte de un soluto a favor del gradiente‬ ‭ ‬ ‭Clasificacion:‬ ‭○‬ ‭Unipuerto‬ ‭‬ ‭Transportan un sustrato‬ ‭‬ ‭Pasivo‬ ‭‬ ‭Difusion facilitada‬ ‭‬ ‭Ej. transportadores de glucosa‬ ‭○‬ ‭Antipuerto‬ ‭‬ ‭Transporta dos sustratos similares‬ ‭‬ ‭Direcciones opuestas‬ ‭‬ ‭Utiliza la energía de la bomba y se comporta como un trasportador‬ ‭secundario.‬ ‭‬ ‭Ej. transportador ANC‬ ‭○‬ ‭Simporte‬ ‭‬ ‭Transporta dos o mas sustratos‬ ‭‬ ‭Misma direccion (a favor del gradiente)‬ ‭‬ ‭Co-transporte‬ ‭‬ ‭Utiliza la energía de la bomba y se comporta como un trasportador‬ ‭secundario.‬ ‭‬ ‭Ej. acareador de Na‬‭+‬‭/glucosa en mamiferos‬ ‭‬ ‭Estructura de las proteínas acarreadoras‬ ‭○‬ ‭Superfamilia facilitadora‬‭(MFS)‬ ‭‬ ‭Compuesta de proteinas alfa helices‬ ‭‬ ‭Segmentos hidrofobicos expanden la membrana‬ ‭‬ ‭12 segmentos hidrofobicos‬ ‭○‬ ‭Proteínas acarreadoras mitocondriales‬ ‭‬ ‭Poseen solo seis segmentos hidrofobicos‬ ‭BIOL 4018‬ ‭‬ ‭Diversidad de proteínas acarreadoras‬ ‭BIOL 4018‬ ‭Capítulo XVI‬ ‭Proteínas Membranales: Canales‬ ‭‬ ‭Canales membranales‬ ‭○‬ ‭Transmembranales‬ ‭○‬ ‭Universal‬ ‭○‬ ‭Movimiento‬‭a favor‬‭del gradiente (menor → mayor)‬ ‭‬ ‭NO utilizan ATP‬ ‭○‬ ‭400 genes en humanos‬ ‭○‬ ‭Estructura consiste de dos o mas a-helices‬ ‭‬ ‭Funciones principales:‬ ‭○‬ ‭Transporte‬‭- en conjunto con bombas y acarreadoras‬ ‭○‬ ‭Regulación del potencial eléctrico‬ ‭○‬ ‭Secreción y contracción muscular‬ ‭‬ ‭Clasificación:‬ ‭○‬ ‭De acuerdo a la‬‭estructura primaria‬ ‭○‬ ‭De acuerdo al‬‭ion que transportan‬ ‭○‬ ‭De acuerdo al‬‭modo de regulación‬ ‭○‬ ‭De acuerdo al‬‭rol fisiológico‬ ‭‬ ‭Mecanismos de acción‬ ‭1.‬ ‭Transición de cerrado/abierto‬ ‭2.‬ ‭Luego se inactiva‬ ‭3.‬ ‭Regresa a su estado cerrado‬ ‭4.‬ ‭Inactivacion tipo N‬ ‭a.‬ ‭Bola inactivacion‬ ‭i.‬ ‭Terminal N‬ ‭ii.‬ ‭Bloquear el poro‬ ‭‬ ‭Transportadores con 1 segmento‬ ‭○‬ ‭Un helice transmembranal‬ ‭○‬ ‭Se encuentra en el virus de la influenza‬ ‭○‬ ‭Farmaco antiviral‬ ‭‬ ‭Amantadina‬ ‭‬ ‭Transportadores con 2 segmento‬ ‭Canales Mecánicos-‬ ‭Canales Adenosina‬ ‭Canales Sensitivo Amilorida‬ ‭Sensitivo‬ ‭Trifosfatada‬ ‭-‬ ‭ ctivados por‬ A ‭-‬ ‭ resente en‬ P ➔ ‭ ‬ I‭nhibido por diurético‬ ‭presión osmótica‬ ‭neuronas‬ ‭➔‬ ‭Canales epiteliales Na+‬ ‭-‬ ‭Transporte de‬ ‭-‬ ‭Envuelto en‬ ‭◆‬ ‭Transportan Na+ y agua‬ ‭iones, agua y‬ ‭sentir dolor‬ ‭◆‬ ‭Tubos renales (absorbe sales‬ ‭moléculas‬ ‭y agua)‬ ‭orgánicas grandes‬ ‭‬ ‭Aldosterona‬‭-‬ ‭aumenta los canales‬ ‭en la membrana en los‬ ‭riñones‬ ‭BIOL 4018‬ ‭ ‬ S ◆ ‭ indome de Liddle‬ ‭◆‬ ‭Reabsorción excesiva de‬ ‭agua y Na+ en el riñón‬ ‭◆‬ ‭Aumento de presion‬ ‭‬ ‭Familia S5/S6‬ ‭○‬ ‭Transporadores de K+‬ ‭○‬ ‭Poseen dos segmentos transmembranales‬ ‭‬ ‭Alfa helice conectados mediante un lazo P‬ ‭○‬ ‭Poseen secuencia conservada: Glicina-Tirosina-Glicina‬ ‭‬ ‭Canales reglados por voltaje‬ ‭○‬ ‭Regulado por voltaje‬ ‭○‬ ‭4 subunidades‬ ‭○‬ ‭Transportan cationes‬ ‭‬ ‭Na+, K+, Ca++‬ ‭‬ ‭Ligando extracelulares‬ ‭○‬ ‭Receptores de “Nicotinic Acetylcholine”‬ ‭‬ ‭Enlaza nicotina y acetilcolina‬ ‭‬ ‭Músculos esqueletales-contraccion‬ ‭‬ ‭Sistema nervioso central-adicción‬ ‭‬ ‭Sensitivo a curare (relajante muscular)‬ ‭‬ ‭Myasthenia gravis‬ ‭‬ ‭Anticuerpos autoinmunes- reduce respuesta acetilcolina‬ ‭‬ ‭Causa debilidad‬ ‭‬ ‭Canales “Transient Receptor Potential”‬ ‭○‬ ‭Sensitivo a estímulos‬ ‭‬ ‭Química y temperatura‬ ‭‬ ‭Amargo, dulce, frio, caliente o picante‬ ‭○‬ ‭6 hélices transmembranales y un “loop”‬ ‭○‬ ‭Transportan cationes‬ ‭‬ ‭Aquaporinas‬ ‭○‬ ‭Difusión de agua‬ ‭○‬ ‭Responden a un gradiente osmótico‬ ‭○‬ ‭Pueden transportar solutos‬ ‭‬ ‭Glicerol‬ ‭BIOL 4018‬ ‭Comparación Proteínas Membranales‬ ‭Bombas, Acarreadoras y Canales‬ ‭Caracteristica‬ ‭Bombas‬ ‭Acarreadoras‬ ‭Canales‬ ‭Utiliza‬‭ATP‬‭para el transporte de moléculas‬ ‭X‬ ‭Su estructura consiste de‬‭alfa helices‬ ‭X‬ ‭X‬ ‭X‬ ‭Transporta moléculas‬‭en contra‬‭del gradiente‬ ‭X‬ ‭Transporta moléculas‬‭a favor‬‭del gradiente‬ ‭X‬ ‭X‬ ‭Activada por‬‭luz solar‬ ‭X‬ ‭Utiliza‬‭retinol‬‭y‬‭cromóforos‬‭para absorber protones‬ ‭X‬ ‭Transporta‬‭cationes‬ ‭X‬ ‭X‬ ‭X‬ ‭Crea gradientes entre compartimentos membranales‬ ‭X‬ ‭Sintetiza o hidroliza ATP‬ ‭X‬ ‭Compuesta de dos motores rotatorios‬ ‭X‬ ‭Transporta glucosa a favor del gradiente‬ ‭X‬ ‭Transporta ds sustratos en direcciones opuestas‬ ‭X‬ ‭ ransporta dos o mas sustratos en la misma‬ T ‭X‬ ‭dirección‬ ‭Regula el‬‭potencial eléctrico‬ ‭X‬ ‭Mecanismos de‬‭transporte‬ ‭X‬ ‭X‬ ‭X‬ ‭Proteina‬‭transmembranal‬ ‭X‬ ‭X‬ ‭X‬ ‭Transporta‬‭Agua‬ ‭X‬ ‭Cambia de conformación‬ ‭X‬ ‭X‬ ‭Se clasifican en unipuerto, simpuerto y antipuerto‬ ‭X‬ ‭Inactivacion tipo N‬ ‭X‬

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