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- SEMANA 5: - Los isómeros son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferentes estructuras. Se dividen en dos grandes categorías: isómeros estructurales y estereoisómeros. A continuación se describe cada uno de ellos: - \#\#\# Isómeros Estructurales - También...

- SEMANA 5: - Los isómeros son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferentes estructuras. Se dividen en dos grandes categorías: isómeros estructurales y estereoisómeros. A continuación se describe cada uno de ellos: - \#\#\# Isómeros Estructurales - También conocidos como \*\*isómeros constitucionales\*\*, los isómeros estructurales tienen la misma fórmula molecular pero diferentes conectividades entre los átomos. Esto significa que los átomos están unidos en un orden diferente. - \*\*Isómeros de Cadena\*\*: Tienen diferentes disposiciones de la cadena carbonada principal. - Ejemplo: - n-butano: CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ - isobutano: (CH₃)₂CH-CH₃ - \*\*Isómeros de Posición\*\*: Tienen el mismo esqueleto carbonado pero diferentes ubicaciones de un grupo funcional. - Ejemplo: - 1-butanol: CH₃-CH₂-CH₂-CH₂OH - 2-butanol: CH₃-CH₂-CH(OH)-CH₃ - \*\*Isómeros de Función\*\*: Tienen diferentes grupos funcionales. - Ejemplo: - etanol (alcohol): CH₃CH₂OH - dimetiléter (éter): CH₃OCH₃ - \#\#\# Estereoisómeros - Los estereoisómeros tienen la misma fórmula molecular y la misma conectividad de átomos, pero difieren en la orientación espacial de sus átomos. Los estereoisómeros se dividen en dos tipos principales: enantiómeros y diastereoisómeros. - \*\*Enantiómeros\*\*: Son isómeros que son imágenes especulares no superponibles entre sí. Esto ocurre debido a la presencia de un carbono asimétrico (quiral), un átomo de carbono unido a cuatro grupos diferentes. - Ejemplo: El ácido láctico tiene dos enantiómeros: - Ácido (R)-láctico - Ácido (S)-láctico - \*\*Diastereoisómeros\*\*: Son estereoisómeros que no son imágenes especulares entre sí y no son superponibles. Pueden ocurrir en moléculas con dos o más centros quirales o en moléculas con dobles enlaces (isomería cis-trans). - Ejemplo de diastereoisómeros con dobles enlaces (cis-trans): - 2-buteno: - Cis-2-buteno: CH₃-CH=CH-CH₃ (grupos metilo en el mismo lado del doble enlace) - Trans-2-buteno: CH₃-CH=CH-CH₃ (grupos metilo en lados opuestos del doble enlace) - Ejemplo de diastereoisómeros con varios centros quirales: - Tartarato de sodio: - (2R, 3R)-tartarato - (2S, 3S)-tartarato - (2R, 3S)-tartarato - (2S, 3R)-tartarato - \#\#\# Resumen - \*\*Isómeros Estructurales\*\*: Misma fórmula molecular, diferente conectividad de átomos. - Isómeros de cadena - Isómeros de posición - Isómeros de función - \*\*Estereoisómeros\*\*: Misma fórmula molecular y conectividad, diferente orientación espacial. - Enantiómeros: Imágenes especulares no superponibles. - Diastereoisómeros: No son imágenes especulares, ni superponibles. - Esta distinción es crucial en química orgánica, ya que diferentes isómeros pueden tener propiedades físicas, químicas y biológicas significativamente diferentes. - -SEMANA 6 - \#\#\# Estructura y Función de los Carbohidratos - \#\#\#\# Estructura de los Carbohidratos - Los carbohidratos son compuestos orgánicos formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, generalmente en una proporción de 1:2:1, respectivamente. Se dividen en tres categorías principales: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. - \*\*Monosacáridos\*\*: Son los carbohidratos más simples y no pueden hidrolizarse en unidades más pequeñas. Su fórmula general es (CH₂O)ₙ, donde n es usualmente 3-7. - \*\*Estructura\*\*: - Ejemplos comunes: - Glucosa: C₆H₁₂O₆ - Fructosa: C₆H₁₂O₆ - Pueden presentarse en formas lineales o cíclicas (furanosas o piranosas). - \*\*Funciones\*\*: - Fuente inmediata de energía. - Intermediarios en procesos metabólicos. - \*\*Disacáridos\*\*: Formados por la unión de dos monosacáridos mediante un enlace glucosídico. - \*\*Estructura\*\*: - Ejemplos comunes: - Sacarosa (glucosa + fructosa) - Lactosa (glucosa + galactosa) - Maltosa (glucosa + glucosa) - \*\*Funciones\*\*: - Transporte de energía en plantas (sacarosa). - Fuente de energía en la dieta (lactosa en la leche, maltosa en la digestión del almidón). - \*\*Polisacáridos\*\*: Polímeros largos de monosacáridos unidos por enlaces glucosídicos. Pueden ser lineales o ramificados. - \*\*Estructura\*\*: - Ejemplos comunes: - Almidón: polímero de glucosa (reserva de energía en plantas). - Glucógeno: polímero de glucosa (reserva de energía en animales). - Celulosa: polímero de glucosa (componente estructural en paredes celulares de plantas). - Quitina: polímero de N-acetilglucosamina (componente estructural en exoesqueletos de artrópodos y paredes celulares de hongos). - \*\*Funciones\*\*: - Almacenamiento de energía (almidón y glucógeno). - Estructural (celulosa en plantas, quitina en artrópodos y hongos). - Participación en procesos de reconocimiento y señalización celular (glicoproteínas y glicolípidos). - \#\#\#\# Función de los Carbohidratos - \*\*Energía\*\*: - \*\*Inmediata\*\*: Los monosacáridos como la glucosa son una fuente rápida de energía a través de la respiración celular. - \*\*Almacenamiento\*\*: Los polisacáridos como el almidón en plantas y el glucógeno en animales almacenan energía que puede ser movilizada cuando sea necesario. - \*\*Estructural\*\*: - \*\*Celulosa\*\*: Proporciona rigidez y resistencia a las paredes celulares de las plantas. - \*\*Quitina\*\*: Forma estructuras fuertes como los exoesqueletos de artrópodos y las paredes celulares de hongos. - \*\*Reconocimiento y Señalización Celular\*\*: - \*\*Glicoproteínas y Glicolípidos\*\*: En la superficie celular, los carbohidratos están involucrados en el reconocimiento y comunicación celular, lo cual es crucial para la respuesta inmune y otros procesos celulares. - \*\*Intermediarios Metabólicos\*\*: - Los carbohidratos también actúan como intermediarios en varias rutas metabólicas, facilitando la síntesis y degradación de otros compuestos bioquímicos. - \#\#\# Resumen - \*\*Monosacáridos\*\*: Unidades básicas de los carbohidratos; energía inmediata y intermediarios metabólicos. - \*\*Disacáridos\*\*: Dos monosacáridos unidos; transporte y fuente de energía. - \*\*Polisacáridos\*\*: Polímeros de monosacáridos; almacenamiento de energía y funciones estructurales. - Los carbohidratos son esenciales para la vida, proporcionando energía, estructura y participación en procesos vitales de señalización y reconocimiento celular. - Los lípidos son un grupo diverso de compuestos orgánicos que comparten la característica común de ser insolubles en agua pero solubles en solventes orgánicos como el éter, cloroformo y benceno. Tienen varias funciones esenciales en los organismos vivos y se dividen en varias categorías, entre las cuales se incluyen los triglicéridos, fosfolípidos, esteroles y ceras. - \#\#\# Características de los lípidos: - \*\*Insolubilidad en agua\*\*: Debido a su naturaleza hidrofóbica, los lípidos no se disuelven en agua. - \*\*Solubilidad en solventes orgánicos\*\*: Se disuelven fácilmente en solventes orgánicos no polares. - \*\*Estructura básica\*\*: La mayoría de los lípidos están compuestos por ácidos grasos y alcoholes. - \*\*Diversidad estructural\*\*: Existen diferentes tipos de lípidos con variadas estructuras químicas, lo que les permite desempeñar diversas funciones biológicas. - \#\#\# Funciones de los lípidos: - \*\*Almacenamiento de energía\*\*: Los triglicéridos, que son un tipo de lípido, almacenan grandes cantidades de energía en sus enlaces químicos. Estos pueden ser descompuestos para liberar energía cuando el organismo lo necesita. - \*\*Estructura de membranas celulares\*\*: Los fosfolípidos son componentes clave de las membranas celulares, formando una bicapa lipídica que actúa como barrera selectiva y facilita la comunicación entre el interior y el exterior de la célula. - \*\*Aislamiento térmico\*\*: En animales, los lípidos actúan como aislantes térmicos, ayudando a mantener la temperatura corporal. - \*\*Protección de órganos\*\*: Los lípidos proporcionan una capa de amortiguación alrededor de los órganos internos, protegiéndolos de daños físicos. - \*\*Señalización celular\*\*: Algunos lípidos actúan como mensajeros químicos en la señalización celular, regulando diversas funciones fisiológicas. - \*\*Hormonas y vitaminas\*\*: Los esteroles, como el colesterol, son precursores de hormonas esteroides y vitaminas liposolubles (A, D, E y K), que son esenciales para diversas funciones biológicas. - \*\*Impermeabilización\*\*: Las ceras, otro tipo de lípido, proporcionan una capa impermeable en plantas y animales, previniendo la pérdida excesiva de agua. - \#\#\# Tipos de lípidos: - \*\*Triglicéridos\*\*: Compuestos por glicerol y tres ácidos grasos, son la principal forma de almacenamiento de energía. - \*\*Fosfolípidos\*\*: Tienen una cabeza hidrofílica y dos colas hidrofóbicas, formando la bicapa lipídica de las membranas celulares. - \*\*Esteroles\*\*: Como el colesterol, son componentes estructurales de las membranas celulares y precursores de hormonas. - \*\*Ceras\*\*: Compuestos de ácidos grasos y alcoholes de cadena larga, proporcionan protección e impermeabilidad en plantas y animales. - En resumen, los lípidos son moléculas versátiles y esenciales para la vida, con funciones que van desde el almacenamiento de energía hasta la protección y la regulación de procesos biológicos cruciales. - -SEMANA 7 - \#\#\# Características de los Aminoácidos - Los aminoácidos son los bloques de construcción básicos de las proteínas. Hay 20 aminoácidos estándar que participan en la síntesis de proteínas, cada uno con características únicas que influyen en la estructura y función de las proteínas. - \*\*Estructura Básica\*\*: - \*\*Grupo amino (-NH2)\*\*: Un grupo funcional básico. - \*\*Grupo carboxilo (-COOH)\*\*: Un grupo funcional ácido. - \*\*Carbono alfa (Cα)\*\*: El carbono central al cual están unidos el grupo amino, el grupo carboxilo, un átomo de hidrógeno y una cadena lateral (R). - \*\*Cadena lateral (R)\*\*: La parte variable de un aminoácido que determina su identidad y propiedades químicas. - \*\*Quiralidad\*\*: - Excepto la glicina, todos los aminoácidos tienen un carbono alfa quiral, lo que significa que pueden existir en formas L y D. Solo los aminoácidos de forma L son usados en la síntesis de proteínas en los organismos vivos. - \*\*Clasificación\*\*: - \*\*No polares\*\*: Aminoácidos con cadenas laterales hidrofóbicas (e.g., alanina, leucina). - \*\*Polares sin carga\*\*: Aminoácidos con cadenas laterales hidrofílicas pero sin carga (e.g., serina, treonina). - \*\*Cargados\*\*: Aminoácidos con cadenas laterales que pueden estar cargadas positivamente (básicos como lisina) o negativamente (ácidos como ácido aspártico). - \*\*Propiedades Químicas\*\*: - \*\*Zwitterión\*\*: A pH fisiológico (\~7.4), los aminoácidos existen predominantemente como iones dipolares (zwitteriones) con el grupo amino protonado (-NH3+) y el grupo carboxilo desprotonado (-COO-). - \#\#\# Características de las Proteínas - Las proteínas son macromoléculas complejas y fundamentales para la vida, formadas por la unión de aminoácidos mediante enlaces peptídicos en una secuencia específica. - \*\*Estructura Jerárquica\*\*: - \*\*Estructura primaria\*\*: Secuencia lineal de aminoácidos en una cadena polipeptídica. - \*\*Estructura secundaria\*\*: Plegamientos locales de la cadena polipeptídica en alfa-hélices y láminas beta, estabilizados por enlaces de hidrógeno. - \*\*Estructura terciaria\*\*: Plegamiento tridimensional completo de una cadena polipeptídica, estabilizado por interacciones hidrofóbicas, enlaces de hidrógeno, puentes disulfuro y enlaces iónicos. - \*\*Estructura cuaternaria\*\*: Asociación de múltiples cadenas polipeptídicas (subunidades) en una proteína funcional. - \*\*Funcionalidad\*\*: - \*\*Catalizadores\*\*: Las enzimas son proteínas que aceleran reacciones químicas. - \*\*Estructurales\*\*: Proveen soporte y forma a células y tejidos (e.g., colágeno, queratina). - \*\*Transporte\*\*: Transportan moléculas y iones a través de membranas (e.g., hemoglobina). - \*\*Señalización\*\*: Participan en la comunicación celular y la regulación de procesos biológicos (e.g., hormonas, receptores). - \*\*Defensa\*\*: Forman parte del sistema inmunológico (e.g., anticuerpos). - \*\*Propiedades Físico-Químicas\*\*: - \*\*Solubilidad\*\*: Dependiendo de su composición y estructura, las proteínas pueden ser solubles en agua (proteínas globulares) o insolubles (proteínas fibrosas). - \*\*Estabilidad\*\*: La estructura y función de las proteínas pueden verse afectadas por cambios en el pH, temperatura, y la presencia de ciertos agentes químicos. - \*\*Especificidad\*\*: Las proteínas tienen una alta especificidad para sus ligandos y sustratos debido a la precisión de su estructura tridimensional. - -SEMANA 9 - Claro, a continuación se explica cada punto según la indicación: - \#\#\# 1. Flujo de Información Genética, Proceso y Características de la Replicación - \*\*Flujo de Información Genética\*\*: - El flujo de información genética sigue la dirección del Dogma Central de la Biología Molecular: ADN -\> ARN -\> Proteína. - La información genética se almacena en el ADN, se transcribe a ARN mensajero (ARNm), y luego se traduce a proteínas. - \*\*Proceso de la Replicación\*\*: - \*\*Inicio\*\*: La replicación del ADN comienza en sitios específicos llamados orígenes de replicación. - \*\*Desenrollamiento\*\*: La helicasa desenrolla la doble hélice del ADN, creando una horquilla de replicación. - \*\*Elongación\*\*: La ADN polimerasa añade nucleótidos complementarios a cada cadena de ADN, siguiendo las reglas de emparejamiento de bases (A-T, C-G). - \*\*Finalización\*\*: La replicación termina cuando las ADN polimerasas encuentran una señal de terminación o cuando se unen dos horquillas de replicación. - \*\*Características de la Replicación\*\*: - \*\*Semi-conservativa\*\*: Cada molécula de ADN hija contiene una cadena parental y una cadena nueva. - \*\*Bidireccional\*\*: La replicación avanza en dos direcciones a partir del origen de replicación. - \*\*Precisión\*\*: La ADN polimerasa tiene una alta fidelidad y mecanismos de corrección de errores para asegurar una copia precisa del ADN. - \#\#\# 2. Proceso de Transcripción y Traducción - \*\*Transcripción\*\*: - \*\*Iniciación\*\*: La ARN polimerasa se une al promotor del gen, desenrolla el ADN y comienza a sintetizar una molécula de ARNm. - \*\*Elongación\*\*: La ARN polimerasa agrega nucleótidos complementarios al molde de ADN, formando una cadena de ARNm. - \*\*Terminación\*\*: La ARN polimerasa alcanza una secuencia de terminación y libera el ARNm recién sintetizado. - \*\*Traducción\*\*: - \*\*Iniciación\*\*: El ARNm se une a la subunidad pequeña del ribosoma, y un ARNt con el aminoácido iniciador (metionina) se une al codón de inicio. - \*\*Elongación\*\*: El ribosoma recorre el ARNm, y los ARNt traen aminoácidos específicos que se unen mediante enlaces peptídicos para formar una cadena polipeptídica. - \*\*Terminación\*\*: El ribosoma llega a un codón de terminación, la cadena polipeptídica se libera y el ribosoma se disocia del ARNm. - \#\#\# 3. Tipos de Mutaciones - \*\*Mutaciones Puntuales\*\*: - \*\*Sustitución\*\*: Un nucleótido es reemplazado por otro. Puede ser: - \*\*Transición\*\*: Cambio de una purina por otra purina (A ↔ G) o una pirimidina por otra pirimidina (C ↔ T). - \*\*Transversión\*\*: Cambio de una purina por una pirimidina o viceversa (A o G ↔ C o T). - \*\*Mutaciones de Marco de Lectura\*\*: - \*\*Inserción\*\*: Se añade uno o más nucleótidos al ADN, lo que puede alterar el marco de lectura. - \*\*Deleción\*\*: Se eliminan uno o más nucleótidos del ADN, lo que puede alterar el marco de lectura. - \*\*Mutaciones Cromosómicas\*\*: - \*\*Duplicación\*\*: Una porción del cromosoma se duplica, resultando en copias adicionales de ciertos genes. - \*\*Inversión\*\*: Un segmento del cromosoma se invierte y se reinserta en el mismo lugar. - \*\*Translocación\*\*: Un segmento de un cromosoma se transfiere a otro cromosoma no homólogo. - \*\*Deleción\*\*: Se pierde una porción del cromosoma. - \*\*Efectos de las Mutaciones\*\*: - \*\*Silenciosa\*\*: No afecta la secuencia de aminoácidos de la proteína. - \*\*Missense\*\*: Cambia un aminoácido por otro en la proteína. - \*\*Nonsense\*\*: Introduce un codón de parada prematuro, truncando la proteína. - Sí, describí el último punto sobre los tipos de mutaciones. Sin embargo, para mayor claridad, aquí está nuevamente la descripción del último punto, detallada y organizada: - \#\#\# Tipos de Mutaciones - \*\*1. Mutaciones Puntuales\*\*: - \*\*Sustitución\*\*: Un solo nucleótido en la secuencia de ADN es reemplazado por otro. - \*\*Transición\*\*: Cambio de una purina por otra purina (A ↔ G) o una pirimidina por otra pirimidina (C ↔ T). - \*\*Transversión\*\*: Cambio de una purina por una pirimidina o viceversa (A o G ↔ C o T). - \*\*2. Mutaciones de Marco de Lectura\*\*: - \*\*Inserción\*\*: Se añade uno o más nucleótidos en la secuencia de ADN, lo que puede desplazar el marco de lectura. - \*\*Deleción\*\*: Se eliminan uno o más nucleótidos en la secuencia de ADN, lo que puede desplazar el marco de lectura. - \*\*3. Mutaciones Cromosómicas\*\*: - \*\*Duplicación\*\*: Una sección del cromosoma se duplica, resultando en copias adicionales de ciertos genes. - \*\*Inversión\*\*: Un segmento del cromosoma se invierte y se reinserta en la misma posición pero en orientación inversa. - \*\*Translocación\*\*: Un segmento de un cromosoma se transfiere a otro cromosoma no homólogo. - \*\*Deleción\*\*: Se pierde una porción del cromosoma. - \*\*Efectos de las Mutaciones\*\*: - \*\*Silenciosa\*\*: No afecta la secuencia de aminoácidos de la proteína. Ocurre cuando el cambio de nucleótido no altera el aminoácido codificado debido a la redundancia del código genético. - \*\*Missense\*\*: Cambia un aminoácido por otro en la proteína, lo que puede afectar la función de la proteína. - \*\*Nonsense\*\*: Introduce un codón de parada prematuro, truncando la proteína y generalmente resultando en una proteína no funcional. - \#\#\# Ejemplo de Aplicación: - \*\*Mutación Silenciosa\*\*: Si el codón GAA (que codifica para el aminoácido ácido glutámico) se muta a GAG (que también codifica para ácido glutámico), la proteína final no se verá afectada. - \*\*Mutación Missense\*\*: Si el codón GAA se muta a GUA (que codifica para el aminoácido valina), esto puede cambiar la estructura y función de la proteína resultante. - \*\*Mutación Nonsense\*\*: Si el codón TGG (que codifica para el aminoácido triptófano) se muta a TAG (un codón de parada), la traducción se detendrá prematuramente, produciendo una proteína truncada. - -SEMANA 10: - Entendido, voy a mencionar cada punto y luego proporcionar la explicación correspondiente. - \#\#\# 1. Al finalizar la sesión, el estudiante explica la estructura y función de las membranas celulares - \*\*Estructura de las Membranas Celulares\*\*: - \*\*Bicapa Lipídica\*\*: Compuesta por dos capas de fosfolípidos, donde las colas hidrofóbicas (repelen agua) se enfrentan entre sí y las cabezas hidrofílicas (atraen agua) están orientadas hacia el exterior e interior de la célula. - \*\*Proteínas de Membrana\*\*: Incluyen proteínas integrales (que atraviesan toda la membrana) y proteínas periféricas (ubicadas en la superficie interna o externa de la membrana). - \*\*Colesterol\*\*: Intercalado entre los fosfolípidos, proporciona estabilidad y modula la fluidez de la membrana. - \*\*Carbohidratos\*\*: Unidos a proteínas (glucoproteínas) o lípidos (glucolípidos), se encuentran en la superficie externa de la membrana y participan en el reconocimiento celular. - \*\*Función de las Membranas Celulares\*\*: - \*\*Barrera Selectiva\*\*: Regula el paso de sustancias hacia y desde la célula, manteniendo el ambiente interno estable. - \*\*Transporte de Sustancias\*\*: Facilita el transporte pasivo y activo de moléculas necesarias para la célula. - \*\*Comunicación Celular\*\*: Contiene receptores que permiten la comunicación y señalización entre células. - \*\*Reconocimiento Celular\*\*: Participa en la identificación y adhesión celular mediante glucoproteínas y glucolípidos. - \*\*Anclaje del Citoesqueleto\*\*: Proporciona puntos de anclaje para el citoesqueleto, ayudando a mantener la forma y estructura de la célula. - \#\#\# 2. Al finalizar la sesión, el estudiante explica el transporte pasivo a través de la membrana celular - \*\*Transporte Pasivo\*\*: - \*\*Difusión Simple\*\*: Movimiento de moléculas pequeñas y no polares (como O2 y CO2) directamente a través de la bicapa lipídica, desde una región de mayor concentración a una de menor concentración. - \*\*Difusión Facilitada\*\*: Movimiento de moléculas polares o cargadas (como glucosa e iones) a través de la membrana con la ayuda de proteínas de transporte (canales o transportadores), sin gasto de energía. - \*\*Ósmosis\*\*: Difusión de agua a través de una membrana semipermeable desde una región de menor concentración de solutos a una de mayor concentración de solutos, equilibrando las concentraciones de solutos a ambos lados de la membrana. - \#\#\# 3. Al finalizar la sesión, el estudiante explica el transporte activo a través de la membrana celular - \*\*Transporte Activo\*\*: - \*\*Transporte Activo Primario\*\*: Utiliza energía del ATP para mover moléculas contra su gradiente de concentración a través de bombas de membrana (como la bomba de sodio-potasio). - \*\*Transporte Activo Secundario\*\*: Utiliza la energía almacenada en los gradientes electroquímicos generados por el transporte activo primario para mover otras moléculas contra su gradiente de concentración (como el cotransporte de glucosa y sodio). - \#\#\# 4. Al finalizar la sesión, el estudiante explica el transporte vesicular, las vías secretoras y vías endocíticas en la célula - \*\*Transporte Vesicular\*\*: - \*\*Endocitosis\*\*: Proceso mediante el cual la célula incorpora materiales del exterior englobándolos en vesículas. - \*\*Fagocitosis\*\*: Englobamiento de partículas grandes (como bacterias) por la célula. - \*\*Pinocitosis\*\*: Englobamiento de líquidos y solutos pequeños por la célula. - \*\*Endocitosis Mediada por Receptores\*\*: Incorporación selectiva de moléculas específicas mediante la unión a receptores de membrana. - \*\*Exocitosis\*\*: Proceso mediante el cual las vesículas dentro de la célula se fusionan con la membrana plasmática y liberan su contenido al exterior. - \*\*Vías Secretoras\*\*: - \*\*RER (Retículo Endoplásmico Rugoso)\*\*: Síntesis de proteínas destinadas a la secreción o a los lisosomas. - \*\*Aparato de Golgi\*\*: Modificación, clasificación y empaquetamiento de proteínas y lípidos para su transporte a diferentes destinos. - \*\*Vesículas de Secreción\*\*: Transportan las moléculas desde el Aparato de Golgi hasta la membrana plasmática para su exocitosis. - \*\*Vías Endocíticas\*\*: - \*\*Endosomas Tempranos y Tardíos\*\*: Vesículas que transportan material ingerido y clasifican los componentes para su reciclaje o degradación. - \*\*Lisosomas\*\*: Orgánulos que contienen enzimas digestivas para degradar materiales endocitados y componentes celulares dañados. - -SEMANA 11: - Claro, vamos a mencionar cada punto y luego proporcionar la explicación detallada correspondiente. - \#\#\# 1. Al finalizar la sesión, el estudiante describe el proceso de señalización celular - \*\*Proceso de Señalización Celular\*\*: - \*\*Recepción\*\*: Una célula diana detecta una señal externa cuando una molécula señalizadora (ligando) se une a un receptor específico en la superficie de la célula. - \*\*Transducción\*\*: La unión del ligando al receptor desencadena una cascada de eventos dentro de la célula, frecuentemente a través de la activación de proteínas de señalización y segundos mensajeros (como el AMP cíclico). - \*\*Respuesta\*\*: La señal transducida finalmente desencadena una respuesta celular específica, como cambios en la expresión génica, en la actividad enzimática o en la organización del citoesqueleto. - \*\*Tipos de Señalización Celular\*\*: - \*\*Autocrina\*\*: La célula responde a señales que ella misma produce. - \*\*Paracrina\*\*: Las señales afectan a células cercanas. - \*\*Endocrina\*\*: Las señales (hormonas) viajan a través del torrente sanguíneo y afectan a células distantes. - \*\*Yuxtacrina\*\*: La señalización se produce a través del contacto directo entre células. - \#\#\# 2. Al finalizar la sesión, el estudiante explica las características y función de algunos tipos de receptores de membrana - \*\*Tipos de Receptores de Membrana\*\*: - \*\*Receptores Acoplados a Proteínas G (GPCR)\*\*: - \*\*Características\*\*: Son una gran familia de receptores que atraviesan la membrana siete veces. - \*\*Función\*\*: Al unirse a su ligando, activan proteínas G que, a su vez, activan o inhiben otras proteínas y vías de señalización dentro de la célula. - \*\*Receptores de Tirosina Quinasa (RTK)\*\*: - \*\*Características\*\*: Tienen actividad enzimática intrínseca; la unión del ligando induce la dimerización y auto-fosforilación. - \*\*Función\*\*: Activan cascadas de señalización que regulan procesos como el crecimiento celular y la diferenciación. - \*\*Receptores Ionotrópicos\*\*: - \*\*Características\*\*: Son canales iónicos que se abren o cierran en respuesta a la unión de un ligando. - \*\*Función\*\*: Permiten el flujo de iones como Na+, K+, Ca2+, y Cl- a través de la membrana, modificando el potencial de membrana y generando respuestas rápidas. - \*\*Receptores de Hormonas Esteroides\*\*: - \*\*Características\*\*: Localizados en el citoplasma o núcleo, y se activan por hormonas lipofílicas que atraviesan la membrana. - \*\*Función\*\*: Actúan como factores de transcripción que regulan la expresión de genes específicos. - \#\#\# 3. Al finalizar la sesión, el estudiante explica el potencial de acción en la célula - \*\*Potencial de Acción\*\*: - \*\*Definición\*\*: Es una rápida y transitoria despolarización de la membrana celular que se propaga a lo largo de la membrana de una célula excitable, como una neurona o una célula muscular. - \*\*Fases del Potencial de Acción\*\*: - \*\*Reposo\*\*: La célula está en un estado de reposo con un potencial de membrana negativo (-70 mV en neuronas). - \*\*Despolarización\*\*: Se abren los canales de sodio (Na+), permitiendo la entrada masiva de Na+ y causando un cambio rápido hacia un potencial positivo. - \*\*Repolarización\*\*: Los canales de sodio se cierran y se abren los canales de potasio (K+), permitiendo la salida de K+ y retornando el potencial a valores negativos. - \*\*Hiperpolarización\*\*: El potencial de membrana se vuelve momentáneamente más negativo que el potencial de reposo. - \*\*Restauración\*\*: Los mecanismos de la bomba de sodio-potasio (Na+/K+ ATPasa) restablecen el potencial de membrana a su estado de reposo. - \*\*Importancia del Potencial de Acción\*\*: - Es esencial para la comunicación rápida y eficiente entre células nerviosas y para la contracción muscular. - Facilita la transmisión de señales a lo largo de las neuronas y entre las neuronas en las sinapsis. - -SEMANA 12 - Claro, aquí te explico cada punto en detalle: - \*\*Estructura y función del citoesqueleto:\*\* - \*\*Estructura:\*\* El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos que se extiende por todo el citoplasma de las células eucariotas. Está compuesto por tres tipos principales de filamentos: - \*\*Microtúbulos:\*\* Tubos huecos formados por proteínas tubulinas. Son los componentes más grandes del citoesqueleto. - \*\*Filamentos de actina (microfilamentos):\*\* Estructuras delgadas y flexibles formadas por la proteína actina. - \*\*Filamentos intermedios:\*\* Fibras proteicas que proporcionan soporte mecánico a la célula. - \*\*Función:\*\* El citoesqueleto tiene varias funciones cruciales: - Mantiene la forma de la célula. - Facilita la motilidad celular mediante el movimiento de cilios y flagelos. - Participa en la división celular y en la segregación de cromosomas. - Proporciona vías para el transporte intracelular de organelos y vesículas. - \*\*Mecanismo de contracción muscular:\*\* - \*\*Estructura del músculo:\*\* Los músculos están formados por fibras musculares, que a su vez contienen miofibrillas compuestas por sarcómeros, la unidad básica de la contracción muscular. - \*\*Filamentos dentro del sarcómero:\*\* - \*\*Filamentos delgados (actina):\*\* Formados por la proteína actina, junto con tropomiosina y troponina. - \*\*Filamentos gruesos (miosina):\*\* Formados por la proteína miosina. - \*\*Proceso de contracción:\*\* - \*\*Liberación de calcio:\*\* El impulso nervioso desencadena la liberación de calcio desde el retículo sarcoplásmico. - \*\*Unión del calcio:\*\* El calcio se une a la troponina, causando un cambio conformacional que mueve la tropomiosina y expone los sitios de unión en la actina. - \*\*Puente cruzado:\*\* Las cabezas de miosina se unen a la actina formando puentes cruzados. - \*\*Golpe de fuerza:\*\* Las cabezas de miosina se desplazan, moviendo los filamentos de actina hacia el centro del sarcómero, lo que provoca la contracción. - \*\*Desprendimiento y repetición:\*\* El ATP se une a la miosina, provocando que ésta se desprenda de la actina. La hidrólisis del ATP proporciona la energía para que el ciclo se repita. - \*\*Estructura y función de la matriz extracelular (MEC) y la pared celular:\*\* - \*\*Matriz extracelular:\*\* - \*\*Estructura:\*\* La MEC está compuesta por una red de macromoléculas como proteoglicanos, colágeno, elastina, y glicoproteínas. - \*\*Función:\*\* Proporciona soporte estructural, facilita la comunicación celular, regula el comportamiento celular, y participa en la reparación de tejidos. - \*\*Pared celular (en plantas):\*\* - \*\*Estructura:\*\* Compuesta principalmente por celulosa, hemicelulosa, pectina, y proteínas estructurales. - \*\*Función:\*\* Proporciona rigidez y protección, mantiene la forma celular, regula el crecimiento celular, y actúa como barrera contra patógenos. - \*\*Estructura y función de las uniones intercelulares:\*\* - \*\*Tipos de uniones intercelulares:\*\* - \*\*Uniones estrechas (tight junctions):\*\* Forman sellos impermeables entre células adyacentes, impidiendo el paso de sustancias a través del espacio intercelular. - \*\*Desmosomas:\*\* Uniones adherentes que conectan las membranas plasmáticas de células vecinas, proporcionando resistencia mecánica a los tejidos. - \*\*Uniones comunicantes (gap junctions):\*\* Permiten el paso de iones y pequeñas moléculas entre células adyacentes, facilitando la comunicación y coordinación celular. - \*\*Función general:\*\* Las uniones intercelulares son cruciales para la adhesión y comunicación entre células, lo que permite la formación de tejidos cohesivos y la coordinación de funciones celulares en organismos multicelulares. - -SEMANA 13 - Claro, aquí te explico cada punto con más detalle: - \*\*Al finalizar la sesión, el estudiante explica los procesos de glucólisis y fermentación en las células.\*\* - \*\*Glucólisis:\*\* - \*\*Estructura y ubicación:\*\* La glucólisis es una vía metabólica que ocurre en el citoplasma de todas las células y no requiere oxígeno (es anaeróbica). - \*\*Etapas y reacciones:\*\* - \*\*Fase de inversión de energía:\*\* La glucosa (una molécula de 6 carbonos) se fosforila dos veces utilizando 2 moléculas de ATP, convirtiéndose en fructosa-1,6-bisfosfato. - \*\*Fase de escisión:\*\* La fructosa-1,6-bisfosfato se divide en dos moléculas de 3 carbonos: gliceraldehído-3-fosfato (G3P) y dihidroxiacetona fosfato (DHAP). DHAP se convierte rápidamente en otra molécula de G3P. - \*\*Fase de generación de energía:\*\* Cada G3P se oxida y se convierte en piruvato, produciendo 4 ATP (2 por cada G3P) y 2 NADH en el proceso. Esto resulta en una ganancia neta de 2 ATP y 2 NADH por cada molécula de glucosa. - \*\*Importancia:\*\* La glucólisis es fundamental para la producción rápida de ATP y prepara a las moléculas para la respiración aeróbica o fermentación dependiendo de la disponibilidad de oxígeno. - \*\*Fermentación:\*\* - \*\*Ubicación y contexto:\*\* Ocurre en el citoplasma en condiciones anaeróbicas (cuando no hay suficiente oxígeno disponible). - \*\*Tipos principales:\*\* - \*\*Fermentación láctica:\*\* - \*\*Proceso:\*\* El piruvato producido en la glucólisis se reduce a lactato (ácido láctico) por la acción de la enzima lactato deshidrogenasa, utilizando NADH y regenerando NAD+. - \*\*Ejemplos:\*\* Ocurre en músculos humanos durante el ejercicio intenso y en bacterias lácticas utilizadas en la producción de productos lácteos fermentados. - \*\*Fermentación alcohólica:\*\* - \*\*Proceso:\*\* El piruvato se descarboxila a acetaldehído y CO2, y luego el acetaldehído se reduce a etanol utilizando NADH y regenerando NAD+. - \*\*Ejemplos:\*\* Ocurre en levaduras y algunas bacterias, y es el proceso utilizado en la producción de alcohol y pan. - \*\*Importancia:\*\* Permite la regeneración de NAD+ para que la glucólisis pueda continuar produciendo ATP en ausencia de oxígeno. La fermentación también tiene aplicaciones industriales en la producción de alimentos y bebidas. - \*\*Al finalizar la sesión, el estudiante explica el ciclo de Krebs, fosforilación oxidativa y la regulación de la respiración celular.\*\* - \*\*Ciclo de Krebs (Ciclo del ácido cítrico):\*\* - \*\*Ubicación:\*\* Ocurre en la matriz mitocondrial. - \*\*Proceso:\*\* - \*\*Entrada de acetil-CoA:\*\* El piruvato, producto de la glucólisis, se convierte en acetil-CoA y CO2 en la mitocondria. - \*\*Formación de citrato:\*\* El acetil-CoA (2 carbonos) se combina con oxaloacetato (4 carbonos) para formar citrato (6 carbonos). - \*\*Conversión y liberación de CO2:\*\* A través de una serie de reacciones, el citrato se convierte en diferentes intermediarios, liberando 2 moléculas de CO2, y generando NADH y FADH2. - \*\*Regeneración de oxaloacetato:\*\* Finalmente, el oxaloacetato se regenera para iniciar otro ciclo. - \*\*Producción de energía:\*\* Cada vuelta del ciclo produce 3 NADH, 1 FADH2 y 1 ATP (o GTP), que son utilizados en la fosforilación oxidativa para generar ATP adicional. - \*\*Importancia:\*\* Es una fuente central de poder reductor y precursores biosintéticos. El ciclo de Krebs es clave en la producción de energía y en la interconversión de metabolitos. - \*\*Fosforilación oxidativa:\*\* - \*\*Ubicación:\*\* Ocurre en la membrana interna de la mitocondria. - \*\*Proceso:\*\* - \*\*Transporte de electrones:\*\* Los electrones de NADH y FADH2 son transferidos a través de complejos de la cadena de transporte de electrones (complejos I, II, III y IV). - \*\*Bombeo de protones:\*\* La energía liberada durante el transporte de electrones se utiliza para bombear protones desde la matriz mitocondrial al espacio intermembrana, creando un gradiente de protones. - \*\*Síntesis de ATP:\*\* Los protones regresan a la matriz a través de la ATP sintasa, impulsando la síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico. - \*\*Reducción del oxígeno:\*\* El oxígeno actúa como el aceptor final de electrones, combinándose con electrones y protones para formar agua. - \*\*Importancia:\*\* Es la principal fuente de ATP en las células aerobias y es crucial para la producción eficiente de energía. - \*\*Regulación de la respiración celular:\*\* - \*\*Regulación por disponibilidad de sustratos:\*\* La respiración celular se regula según la disponibilidad de glucosa, oxígeno y otros metabolitos. - \*\*Feedback alostérico:\*\* Enzimas clave, como la hexoquinasa, fosfofructoquinasa y isocitrato deshidrogenasa, son reguladas alostéricamente por los niveles de ATP, ADP, AMP, NADH y otros metabolitos. - \*\*Importancia:\*\* La regulación asegura que la producción de ATP esté alineada con las necesidades energéticas de la célula, evitando la acumulación de intermediarios y la sobreproducción de energía innecesaria. La respiración celular es ajustada para responder a cambios en las condiciones celulares y ambientales. - -SEMANA 14: - Claro, aquí te explico cada punto y sugiero posibles preguntas de examen final de universidad sobre estos temas: - \*\*Explicar el ciclo celular y el proceso de división celular por mitosis:\*\* - \*\*Ciclo celular:\*\* - \*\*Fases:\*\* El ciclo celular se divide en cuatro fases principales: - \*\*G1 (Gap 1):\*\* La célula crece y realiza funciones normales. Al final de esta fase, se prepara para la síntesis de ADN. - \*\*S (Síntesis):\*\* El ADN se replica, duplicando el material genético. - \*\*G2 (Gap 2):\*\* La célula sigue creciendo y se prepara para la mitosis, produciendo las proteínas necesarias. - \*\*M (Mitosis):\*\* La célula se divide en dos células hijas idénticas. La mitosis se subdivide en varias fases: - \*\*Profase:\*\* Los cromosomas se condensan, el huso mitótico se forma y la envoltura nuclear se desintegra. - \*\*Metafase:\*\* Los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula. - \*\*Anafase:\*\* Las cromátidas hermanas se separan y se mueven hacia los polos opuestos de la célula. - \*\*Telofase:\*\* Los cromosomas llegan a los polos opuestos y se forma una nueva envoltura nuclear alrededor de cada conjunto de cromosomas. - \*\*Citocinesis:\*\* El citoplasma se divide, formando dos células hijas. - \*\*Importancia:\*\* La mitosis asegura que cada célula hija reciba una copia completa del ADN, permitiendo el crecimiento y la reparación de tejidos en organismos multicelulares. - \*\*Explicar el sistema de control que regula el ciclo celular:\*\* - \*\*Puntos de control (checkpoints):\*\* - \*\*Punto de control G1:\*\* Verifica el tamaño celular, los nutrientes, los factores de crecimiento y el daño en el ADN. - \*\*Punto de control G2:\*\* Asegura que el ADN se haya replicado completamente y sin errores. - \*\*Punto de control M:\*\* Verifica que todos los cromosomas estén alineados correctamente y unidos al huso mitótico antes de proceder a la anafase. - \*\*Reguladores moleculares:\*\* - \*\*Ciclinas y quinasas dependientes de ciclinas (CDK):\*\* Proteínas que controlan el progreso del ciclo celular mediante la activación e inactivación de otros componentes del ciclo celular. - \*\*Proteínas inhibidoras del ciclo celular:\*\* Incluyen proteínas como p21 y p53, que pueden detener el ciclo celular en respuesta a daños en el ADN o señales de estrés celular. - \*\*Explicar el proceso de apoptosis:\*\* - \*\*Definición:\*\* La apoptosis es un proceso de muerte celular programada, esencial para el desarrollo y el mantenimiento de la homeostasis en los organismos multicelulares. - \*\*Fases de la apoptosis:\*\* - \*\*Fase de inducción:\*\* Las señales internas (como el daño en el ADN) o externas (como ligandos de receptores de muerte) activan las vías apoptóticas. - \*\*Fase de ejecución:\*\* Las caspasas, un grupo de enzimas proteolíticas, se activan y descomponen componentes celulares clave, llevando a la muerte celular. - \*\*Fase de degradación:\*\* La célula se desintegra en cuerpos apoptóticos que son fagocitados por células vecinas o macrófagos, evitando la inflamación. - \*\*Importancia:\*\* La apoptosis elimina células dañadas o innecesarias sin causar daño al tejido circundante, previniendo enfermedades como el cáncer. - \*\*Reconocer los efectos de las alteraciones en el control del ciclo celular y su implicación en el desarrollo del cáncer:\*\* - \*\*Alteraciones en los genes reguladores:\*\* - \*\*Oncogenes:\*\* Genes que, cuando están mutados o sobreexpresados, pueden promover la división celular incontrolada (ej., Ras, Myc). - \*\*Genes supresores de tumores:\*\* Genes que normalmente inhiben el crecimiento celular o inducen la apoptosis. Mutaciones en estos genes (ej., p53, RB) pueden llevar a un crecimiento celular descontrolado. - \*\*Mecanismos de cáncer:\*\* - \*\*Proliferación descontrolada:\*\* La pérdida de regulación en el ciclo celular permite que las células se dividan sin control. - \*\*Evasión de la apoptosis:\*\* Células que deberían morir por apoptosis pueden sobrevivir, acumulando más mutaciones. - \*\*Invasión y metástasis:\*\* Las células cancerosas pueden invadir tejidos cercanos y diseminarse a otras partes del cuerpo. - \*\*Importancia:\*\* Entender las alteraciones en el ciclo celular es crucial para el desarrollo de terapias contra el cáncer que puedan restaurar el control celular o inducir la muerte de las células cancerosas. - -SEMANA 15: - **Al finalizar la sesión, el estudiante explica la meiosis, sus propiedades y las diferencias con la mitosis**: - **Meiosis**: Es un proceso de división celular que reduce el número de cromosomas a la mitad, produciendo cuatro células hijas haploides a partir de una célula diploide. - **Meiosis I**: Separación de cromosomas homólogos. - **Meiosis II**: Separación de cromátidas hermanas. - **Propiedades**: - Formación de gametos (óvulos y espermatozoides). - Variabilidad genética a través de recombinación y distribución independiente. - **Diferencias con Mitosis**: - **Número de divisiones**: Meiosis tiene dos divisiones celulares, mitosis una. - **Resultado**: Meiosis produce células haploides (n), mitosis produce células diploides (2n). - **Recombinación genética**: Ocurre en la meiosis, no en la mitosis. - **Al finalizar la sesión, el estudiante comprende las diferencias entre la espermatogénesis y la ovogénesis**: - **Espermatogénesis**: Proceso de formación de espermatozoides en los testículos. Características: - Continuo y ocurre durante toda la vida reproductiva del macho. - Produce cuatro espermatozoides viables a partir de una célula germinal. - **Ovogénesis**: Proceso de formación de óvulos en los ovarios. Características: - Inicia antes del nacimiento y se completa en la pubertad y durante el ciclo menstrual. - Produce un solo óvulo viable y tres cuerpos polares no funcionales a partir de una célula germinal. - Ciclo mensual con fases de desarrollo y degeneración (atresia) de los folículos ováricos.