Fisiología Celular Guía 1° Parcial PDF 17 de Octubre 2024

FISIOLOGÍA CELULAR Dr. Francisco Javier Alvarez Cirerol [email protected] 1  Biología Ciencia que se encarga del estudio de los seres vivos (su forma, estructura, cicl...

FISIOLOGÍA CELULAR Dr. Francisco Javier Alvarez Cirerol [email protected] 1  Biología Ciencia que se encarga del estudio de los seres vivos (su forma, estructura, ciclo reproductivo, forma de vida y su relación con el medio ambiente). Biología Celular Introducción Rama de la ciencia que estudia a las células (sus propiedades, estructuras, funciones, organélos, interacción con el ambiente y ciclo vital) Fisiología Es la ciencia que estudia las funciones de los seres vivos. Se encarga del estudio de la función de cada parte del cuerpo. 2  Fisiología Celular Es una rama de la ciencia que estudia las funciones de la unidad básica de los seres vivos. La célula realiza diversas funciones con el fin de poder alimentarse, crecer, reproducirse, sintetizar Introducción sustancias y relacionarse con el medio ambiente. 3  Surgimiento de la Biología Celular Anton van Leeuwehoek 1632 – 1732 Se le atribuye el descubrimiento de los protozoarios y espermatozoides Introducción Robert Hooke 1635 – 1703 Fue el primero en utilizer el término célula 4 https://www.alamy.es/imagenes/  Eventos que permitieron el establecimiento de la Teoría Celular 1801, Dutrochet y Purkinje. Describieron la organización celular de vegetales y varios tejidos animales. Introducción 1831, Robert Brown, describió al núcleo celular. 1835, Dujarni, describió al protoplasma. 1838, Matias Scheilden, Observó que todas los organismos vegetales son conformados por células. 1858, Virchow, describió el proceso de división (proliferación celular), que todas las células surgen de células preexistentes. 5  Teoría Celular Por: J. Scheiden y T. Schwaan Se basa en 4 proposiciones 1. Todos los organismos están compuestos de células Introducción 2. En las células tienen lugar las reacciones metabólicas de organismo. 3. Las células provienen tan solo de otras células preexistentes. 4. Las células contienen el material hereditario 6  De acuerdo con la Teoría Celular “La célula es la unidad anatómica, funcional y de origen de todos los Introducción seres vivos” 7 Introducción http://microbiologiacolegio19.blogspot.com/2015/04/eucariotas-y-procariotas.html 8  CÉLULA La CÉLULA (del latín cellula, diminutivo de cella, hueco) es la unidad morfología y funcional de todo ser vivo. Es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. Unicelulares. Son los organismos vivos que poseen 1 sola célula Introducción (protozoarios o las bacterias, organismos microscópicos) Pluricelulares. Son los organismos vivo que poseen un número variable de células. Unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones (1014), como el ser humano. Las células suelen poseer un tamaño de 10 µm y una masa de 1 ng, si bien existen células muchos mayores. 9  Virus Partícula microscópica con capacidad infecciosa Introducción https://www.researchgate.net/figure/The-influenza-A-virus-life-cycle-The-RNPs-are- represented-by-helical-hairpins-with-the_fig1_236054340 10 Introducción 11 http://microbiologiacolegio19.blogspot.com/2015/04/eucariotas-y-procariotas.html Introducción http://microbiologiacolegio19.blogspot.com/2015/04/eucariotas-y-procariotas.html 12  Organización Molecular Introducción de la Célula 13  Organización molecular de la célula C, O,H,N,P, S Son los elementos químicos indispensables para la base de las estructuras celulares Biomoléculas 95% H2O.- representa el 75% del total de la masa celular. Sales minerales.- Precipitadas (carbonato cálcico y fosfato cálcico) Disueltas como Iones (Cl-, H2PO4-, SO4-2, SO3-2, Na+, K+, NH4+, Mg+2, Ca+2) Asociadas a moléculas orgánicas (fosfoproteínas, fosfolípidos, agares) 14  Carbohidratos ❖Los glúcidos, carbohidratos, sacáridos o hidratos de carbono ❖Son una clase de biomoléculas denominados polihidroxialdehidos y polihidroxiacetona Biomoléculas ❖Son fuente de energía rápida ❖Son almacenados a manera de reservas ❖Su fórmula general es Cn(H2O)n 15  Biomoléculas 16  Clasificación: Número de carbonos Triosas: 3 Carbonos Tetrosas: 4 Carbonos Pentosas: 5 Carbonos Hexosas: 6 Carbonos Biomoléculas Heptosas: 7 Carbonos 17 Rodwell VW, Bender D, Botham KM, Kenelly PJ, weil PA. 2018. Harper’s Illustrated Biochemistry. 31 edition. Mc Graw Hill Education.  Clasificación: Número de azúcares Monosacáridos: Glucosa, Fructosa o Galactosa Biomoléculas Disacáridos: Lactosa, Maltosas, Sacarosa Oligosacáridos: Dos a diez monómeros 18  Importancia fisiológica (Bioquímica y clínica) Pentosas D- Ribosa Hexosas D- Ribulosa D- Glucosa Biomoléculas D-Arabinosa D- Fructosa D-Xilosa D- Galactosa D-Lixosa D-Manosa L-Xilulosa Disacaridos Maltosa Lactosa Sucrosa Trehalosa Donde encontrarlos 19  Polisacáridos tienen la función de almacenamiento y estructura ALMIDÓN.- Homopolimero de α glucosas, se divide en amilosa y aminopeptina. Biomoléculas Alfa glucose_ Rodwell VW, Bender D, Botham KM, Kenelly PJ, weil PA. 2018. Harper’s Illustrated Biochemistry. 31 edition. Mc Graw Hill Education. 20  POLISACÁRIDOS TIENEN LA FUNCIÓN DE ALMACENAMIENTO Y ESTRUCTURA Glucogeno Biomoléculas 21  Biomoléculas 22  Biomoléculas 23  Lípidos Son biomoléculas orgánicas conformadas por C, H y O (en menor proporción), además de S, P y N. Biomoléculas Son insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos (éter, cloroformo, benceno, etc.) 24  LÍPIDOS SIMPLES: Ésteres de los ácidos grasos con diversos alcoholes. a) Grasas: Ésteres de ácidos grasos con el glicerol. Los aceites son grasas en estado líquido b) Ceras: Ésteres de ácido grasos con alcoholes monohídrico de PM LÍPIDOS COMPLEJOS: Ésteres de ácidos grasos que contienen grupos adicionales al alcohol y el ácido graso. a) Fosfolípido: Lípidos unidos al ácido fosfórico (adicionales al alcohol y el ácido graso) y además una Biomoléculas compuesto nitrogenadas y otros sustituyentes. b) Glucolípidos (glucoesfingolípidos): Son lípidos con un ácido graso, esfingosina y carbohidrato. c) Otros lípidos complejos: sulfolípidos y aminolípidos (lipoproteínas) LÍPIDOS PRECURSORES Y DERIVADOS: ácidos grasos, glicerol, esteroides, alcoholes, otros aldehidos grasos y cuerpos cetónicos, hidrocarburos, vitaminas liposolubles y hormonas. Lós acilgliceroles, colesterol y los ésteres del colesterilo de denominan lípidos neutros por no presentar carga alguna. 25  Hidrocarburos alifáticos Compuestos orgánicos constituido por átomos de carbono en forma de cadenas abiertas, ya sean lineales o ramificadas Biomoléculas 26  Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos alifáticos, son los ácidos grasos libres (no esterificados). Ésteres en grasas y aceites naturales. Saturados (sin dobles enlaces) y insaturados (con dobles enlaces). Los ácidos grasos Insaturados se clasifican en: a) Monoinsaturados: Contienen una doble ligadura Biomoléculas b) Poliinsaturados: Contienen 2 más dobles ligaduras c) Eicosanoides: Derivados del ácido graso de 20 carbonos (araquidonico). Tromboxanos, leucotrienos, lipoxinas, prostaglandinas, prostaciclinas. 27  Tipos de lípidos Grasas (triglicéridos) Fosfolípidos Biomoléculas Colesterol http://clinidiabet.com/es/infodiabetes/cardiodiabetes/15.htm 28  IMPORTANCIA BIOLÓGICA Forman las membranas celulares conjuntamente con proteínas y polisacáridos Almacenan energía que el organismo puede disponer fácilmente si la necesita. Protegen diferentes partes de los seres vivos, el tejido adiposo protege del frío por ser un buen aislante. Las ceras recubren algunos órganos vegetales como Biomoléculas hojas, evitando las pérdidas de agua. Intervienen en diversos procesos químicos intracelulares. Las grasas se obtienen a partir de los alimentos ingeridos. Constituyen algunas de las vitaminas: A1, E y K son terpenos. Forman ciertas hormonas (progesterona, estradiol, testosterona, hidrocortisona, aldosterona) son esteroides. Son constituyentes de algunos pigmentos, que están formados algunos por terpenos. 29  FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS Reserva. 1 gramo de Grasa produce 9.4 kcal 1 gramo de Proteína o Glúcido produce 4.1 kcal. Estructural: Forman bicapas lipídicas de las membranas, recubren órganos, Biomoléculas protegen mecánicamente como el tejido adiposo de pies y manos. Biológica: Favorecen o facilitan reacciones químicas en los seres vivos. Ejemplo: las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroides y las prostaglandinas. Transportadora: EL transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos. 30  AMiNOÁCIDOS Y PROTEÍNAS Largos polímeros de aminoácidos Moléculas orgánicas mas abundantes en las Biomoléculas células. Cada proteína tiene funciones diferentes La información genética es transmitida por las proteínas. Todas producen, por hidrólisis, - aminoácidos. 31  AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS Los 20 aminoácidos encontrados comúnmente como productos de hidrólisis de las proteínas que contienen un grupo α-carboxilo, un grupo α-amino y un grupo R distintivo sustituido en el átomo de Biomoléculas carbono α. 32  Carbono α Biomoléculas En química, el carbono alfa es el carbono que se encuentra a un carbono de distancia de un grupo aldehído o cetona 33  AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS ❖ Carbono α de los aminoácidos (excepto glicina) es asimétrico ❖ 2 formas esteroisómeras L y D. Sólo se encuentran en las proteínas los esteroisómeros L. Biomoléculas 34  AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS Los aa se clasifican según la polaridad de sus grupos R, en cinco grupos: 1.- Apolar alifática: alanina, glicina, isoleucina, leucina, prolina y valina. Fenilalanina, tirosina y triptófano Biomoléculas 2.- Polares (sin carga): Asparagina, cisteína, glutamina, metionina, serina y treonina. La polaridad de un aminoácido se refiere a la distribución de la carga eléctrica en su cadena lateral (grupo R), que es la parte del aminoácido que varía entre los diferentes tipos de aminoácidos y determina muchas de sus propiedades químicas. 35  Importancia de la polaridad La polaridad de los aminoácidos afecta la manera en que una proteína se pliega y cómo interactúa con su entorno. Los Biomoléculas aminoácidos que no son polares tienden a situarse en el interior de la proteína, lejos del agua. Por otro lado, los aminoácidos polares suelen estar en la superficie, donde pueden interactuar con el medio acuoso. 36  AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS 3.-Los cargados negativamente (acídos): Aspartato y glutamato. Biomoléculas 4.-Los cargados positivamente (básicos): arginina, histidina y lisina. 5.-Aromáticos.- Fenilalanina, tirosina y triptófano 37  IMPORTACIA BIOMÉDICA 1.- Unidad monomérica de las proteínas Biomoléculas 2.- Neurotransmisor (ácidos glutámico), biosíntesis (BN) 3.- Péptidos Neuroendocrino (ADH) 4.- Bacitracina, gramicidina A y Bleomicina 38  IMPORTACIA BIOMÉDICA La mayoría de los aminoácidos se L-aminoácidos: Ciclo de Biomoléculas la urea, Formación de hormonas Los D-aminoácidos: Tejido cerebral, pared celular y en fármacos 39  CARGA (+), (-) O NINGUNA Grupos Ionizables de los aminoácidos: R – COOH R – COO- + H+ R – NH3+ R – NH2 + H+ Biomoléculas Zwiteriones: Moléculas con el mismo número de grupos ionizables pero con carga opuesta pKa= Es la fuerza ácida de las moléculas con protones disociables 40  TENER CARGA (+), (-) O NINGUNA Molécula Isoeléctrica: Cantidad idéntica de (+) y (-) Biomoléculas Punto Isoeléctrico (pI): pH donde la molécula tiene carga neta igual a cero. Para los aminoácidos es el pH promedio entre los 2 pKa Cuando tienen más de 2 pKa, tomar los 2 pKs que están entre el punto isoiónico. 41  EL MEDIO AMBIENTE AFECTA AL pKa Un medio ambiente polar favorece los compuestos cargados R–COO- y R–NH3+ Un medio no polar favorece los compuestos no cargados R– Biomoléculas COOH y R–NH2 Los grupos cargados de los aa, aseguran la solubilidad en solventes polares (agua, etanol) e insolubles en no polares (benceno, hexano) La elevada energía necesaria para romper las fuerzas iónicas que estabilizan los cristales es similar para los aminoácidos 42  LAS R- DETERMINAN LAS PROPIEDADES Glicina es el más pequeño Las R – Hidrofóbicas (Val, Leu, Ile) se orientan al interior de la proteína Biomoléculas Los cargados (+ o -) estabilizan conformaciones proteicas específicas (iónicas, p. de hidrógeno e interacciones electrostáticas) La serina (-OH) y cisteina (-SH) son excelentes nucleófilos 43  ENLACE aa-aa: ENLACE PEPTÍDICO Es el enlace covalente formado por el grupo carboxilo (COOH) del primer aminoácido con el grupo amino (NH2) del segundo aminoácido, liberando H2O. Biomoléculas 44  DE ACUERDO A SU COMPOSICIÓN PROTEÍNAS SIMPLES: Son aquellas que por hidrólisis producen solamente - aminoácidos. Biomoléculas PROTEÍNAS CONJUGADAS: Son aquellas que por hidrólisis, producen -aminoácidos y además una serie de compuestos orgánicos e inorgánicos llamados grupos prostéticos 45  DE ACUERDO A SU COMPOSICIÓN GRUPO PROSTÉTICO: Molécula de carácter orgánico o inorgánico sin ser aminoácido, unido covalentemente a la proteína y es indispensable para la función de la proteína: Biomoléculas 1.-Nucleoproteínas (Ácido Nucléico) 2.-Metaloproteínas (Metal) 3.-Fosfoproteínas (Fosfato) 4.-Glucoproteínas (Glucosa) 5.-Lipoproteínas (lípidos) 46  DE ACUERDO A SU CONFORMACIÓN P. Fibrosas: Constituidas por cadenas polipeptídicas, ordenadas de orden paralelo a lo largo de un eje formando estructuras compactas Biomoléculas (fibras o láminas). Son materiales físicamente resistentes e insolubles en agua y soluciones salinas diluídas. Ej. Colágena, -queratina, elastina. 47  DE ACUERDO A SU CONFORMACIÓN P. Globulares: Constituidas por cadenas polipeptídicas plegadas Biomoléculas estrechamente, de modo que adoptan formas esféricas o globulares compactas. Solubles en sistemas acuosos, su función dentro de la célula es móvil y dinámica. Ej. Enzimas, anticuerpos, hormonas. 48  ESTRUCTURAS PROTEICAS E. Primaria.- secuencia de aminoácidos de una cadena polipeptídica E. Secundaria.- Plegamiento de segmentos de proteína en Biomoléculas unidades ordenadas de manera geométrica (hélice α, hoja β) E. Terciaria.- Conformación tridimensional completa de un polipéptido E. cuaternaria.- Número y tipo de unidades polipeptídicas de proteínas oligoméricas y su disposición espacial 49  ESTRUCTURAS PROTEICAS Biomoléculas https://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_de_las_prote%C3%ADnas 50  ESTRUCTURA PRIMARIA DE LAS PROTEÍNAS 1.- Es el esqueleto covalente de la cadena polipeptídica. 2.- Es establecida por la secuencia de aminoácidos. Biomoléculas 3.- Rige el orden de encadenamiento por medio del enlace peptídico 51  HOJA β PLEGADA Esqueleto polipeptídico está más extendido. La estabilidad la aportan los p. de hidrógeno, igual que en la hélice α, pero con segmentos adyacentes de hoja β Biomoléculas hoja β antiparalela hoja β paralela 52  Principales características La hélice alfa es una estructura en espiral, mientras que la lámina plisada beta es una estructura en hoja. La hélice alfa es una estructura rígida y estable, mientras que Biomoléculas la lámina plisada beta es una estructura más flexible y menos estable. La hélice alfa se forma cuando una sola cadena polipeptídica se pliega sobre sí misma, mientras que la lámina plisada beta se forma cuando dos o más cadenas polipeptídicas se pliegan juntas. La hélice alfa suele encontrarse en proteínas que actúan como estructuras de soporte, mientras que la lámina plisada beta suele encontrarse en proteínas que tienen una función de unión o transporte. 53  ESTRUCTURAS AL AZAR (ASAS, GIROS) Son segmentos cortos de aminoácidos que unen 2 estructuras secundarias en cualquier combinación. Giro β (4 aa): Se forma un p.de hidrógeno entre el aminoácido Biomoléculas 1 y el 4, formando una vuelta cerrada de 180°. A menudo esta presente prolina y glicina. Asa: Su longitud varía, es de conformación irregular e intervienen en funciones biológicas importantes. En ocasiones las asas conectan los dominios catalíticos de lagunas enzimas. Hélice – Asa – Helice, forman en sitio de unión proteico que se une al DNA. 54  ESTRUCTURAS TERCIARIAS Conformación tridimensional completa del polipéptido o protómero. Dominio.- Es una sección de la estructura proteínica suficiente para llevara a cabo una función específica. Biomoléculas ESTRUCTURAS CUATERNARIAS Conformación tridimensional completa de proteínas conformada por más de un polipéptido ó protómero. 55  FACTORES QUE ESTABILIZAN LAS ESTRUCTURAS PROTEICAS Interacciones Hidrofóbicas Puentes de Hidrógeno Biomoléculas Puentes Salinos (iónicos) Puentes disulfuro Fuerzas de Van Der Walls 56  DESNATURALIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS Pérdida de la estructura terciaria. Son en la estructura de la proteína que trae como resultado una alteración o desaparición de sus funciones. Biomoléculas FACTORES QUE AFECTAN LA ESTRUCTURA TERCIARIA: Físicos: Temperatura Variaciones de pH Radiaciones ultravioleta Altas presiones Químicos: Ácidos Bases Sustancias con actividad de detergente 57  ENZIMAS Son polímeros biológicos que catalizan las reacciones químicas. Son catalizadores biológicos que aceleran una reacción Biomoléculas CARACTERISTICAS DE LAS ENZIMAS Catalizadores muy potentes y eficaces. Pueden ser de naturaleza protéica o ribonucléica. No modifican el sentido de los equilibrios químicos, si no que aceleran su consecución. 58  Velocidad de la Reacción: Es la velocidad de formación de un producto B a partir de un sustrato A. V= d[B]/dt V= -d[A]/dt V= d[B]/dt = -d[A]/dt = k1A Biomoléculas Constante de Activación: Es una medida directa de rapidez con la que se produce una reacción. Una k grande es una reacción rápida Paso limitante de la reacción: Es el paso más lento de la reacción Energía de Activación: Es la barrera energética necesaria para la realización de una reacción. Es la energía suficiente para alcanzar el estado de transición y realizar la reacción 59  Características de la reacción enzimática Elevada especificidad: Especificidad de sustrato. El sustrato(s) es la molécula sobre la que la enzima ejerce su acción catalítica. Especificidad de acción: Cada reacción está catalizada por una enzima específica bajo el mismo mecanismo. Biomoléculas Acción enzimática E+S ES E+P Característica sobresaliente Se une a la enzima por interacciones débiles: puentes de hidrógeno, fuerzas electrostáticas, fuerzas hidrofóbicas, etc en el centro activo de la enzima 60  ENZIMAS Catalizadores eficaces y muy específicos: Catalizan la conversión de un sustrato a un producto aumentando la velocidad de reacción. No se altera el equilibrio Biomoléculas de la reacción. Son muy específica: 1 sustrato Son estereoespecíficos 61  ENZIMAS Se clasifican por su tipo de reacción y mecanismo The International Union of Biochemistry (IUB) Nombre y número único para cada enzima Biomoléculas 1.- Óxidoreductasas.- catalizan las de Óxido-Reducción 2.- Transferasas.- catalizan la transferencia de grupos 3.- Hidrolasas.- catalizan la ruptura hidrolítica 4.- Liasas.- catalizan la ruptura de enlaces C-C, C-N, C-S. 5.- Isomerasas.- Catalizan cambios geométricos y estructurales 6.- Ligasas.- catalizan la unión de 2 moléculas acopladas a la hidrólisis del ATP 62  Enzimas Oxido-reductasas: Enzimas que catalizan las reacciones de oxido-reducción, las cuales implican transferencia de electrones. Ribonucleotido reductasa (Síntesis de material genético) Biomoléculas Enzimas Transferasas: Enzimas que catalizan la transferencia de grupos metílos de una molécula donadora hacia otra receptora. N-Metil transferasa (Transfiere grupos metilos a grupos aminos) Enzimas Hidrolasas: Enzimas que catalizan las reacciones de hidrólisis, las cuales es necesaria la presencia de agua ya que interviene en la reacción como sustrato. Fumarasa (A partir de fumarato más agua se sintetiza malato) 63 Biomoléculas A-B + C A + C-B 64  Enzimas Liasas: Enzimas que catalizan las reacciones en las cuales implican la ruptura de enlaces C-C, C-O, C-N, C-S. Son reacciones exergónicas. Piruvato descarboxilasa Biomoléculas Enzimas Isomerasas: Enzimas que catalizan las reacciones donde el arreglo espacial de las moléculas es alterado para generar isómeros. Galactosa epimerasa Enzimas Ligasas: Enzimas que catalizan las reacciones en las cuales implican la formación de enlaces C-C, C-O, C-N, C-S. Son reacciones endergónicas donde es necesaria la ruptura de ATP. DNA ligasa 65  A-B A+B Biomoléculas Oxalamato liasa A-B + A + C-B C 66  ENZIMAS Grupo prostético.- Molécula unida covalentemente PLP, FAD, Biotina, Co, Cu, Mg Mn, Zn (Metaloenzima). La interacción con los sustratos para hacerlos más electrófilos y nucleófilos. Biomoléculas Cofactor.- Une reversiblemente con la enzima o elsustrato. Cumplen la misma función que el grupo prostético pero se une de manera transitoria. Iones metálicos (enzimas activadas por metales). Coenzima.- Lanzaderas reciclables (transportadores) de los sustratos, estabilizandolos. 67  ENZIMAS La catálisis es el proceso donde se aumenta o disminuye la velocidad de una reacción química por un catalizador. Biomoléculas Catálisis enzimática.- El aumento de la velocidad de reacción es catalizado por una enzima. La catálisis ocurre en el sitio activo, protege al sustrato del disolvente y facilita la catálisis. El sitio activo enlaza y orienta grupos prostéticos y/o cofactores. 68  ENZIMAS Catálisis por proximidad.- Se aproximan entre sí a una distancia de formación del enlace. Al aumentar la concentración se favorece la interacción y aumenta la Biomoléculas velocidad de reacción. Catálisis ácido-base.- Las reacciones son catalizadas por ácidos o bases. El sitio activo actúa como ácido o base. Son sensibles a cambios en los protones o hidroxilos, su velocidad de reacción se altera. 69  ENZIMAS Catálisis por Deformación.- Los sitios catalítico deforma al enlace covalente y lo rompe. Biomoléculas Catálisis covalente. En el sitio catalítico se forma un enlace covalente, las principales son las transferasas 70  ENZIMAS Los sustratos inducen cambios conformacionales en las enzimas Biomoléculas Tarea leer las teorías enzimáticas: 1.- llave-cerradura 2.- Ajuste inducido 71  ENZIMAS Los residuos catalíticos son altamente conservados, endoproteasas aspártico o de serina, usan mismo mecanismo similar para catalizar una reacción en común pero en diferentes sustratos. Se originan por fenómenos Biomoléculas de duplicación de genes 72  Residuo catalítico Un residuo catalítico es un aminoácido dentro del sitio activo de una enzima que juega un papel crucial en la catálisis de una reacción química. Estos residuos son esenciales para la función Biomoléculas enzimática porque participan directamente en la transformación del sustrato en producto, facilitando la reacción química. 73  Conservación Evolutiva: Dado que son esenciales para la función de la enzima, estos residuos tienden a estar altamente conservados a lo largo de la evolución en diferentes especies. Biomoléculas 74  ENZIMAS Los residuos catalíticos son altamente conservados, endoproteasas aspártico o de serina, usan mismo mecanismo similar para catalizar una reacción en común pero en diferentes sustratos. Se originan por fenómenos Biomoléculas de duplicación de genes 75  La frase se refiere a la conservación y función de los residuos catalíticos en ciertas enzimas, como las endoproteasas aspárticas o de serina Biomoléculas 76  Duplicación de genes: Estas enzimas pueden haberse originado por duplicaciones de genes, lo que implica que un gen se duplicó y, con el tiempo, las copias evolucionaron para tener funciones Biomoléculas ligeramente diferentes, como actuar sobre distintos sustratos. En resumen, el texto describe cómo estas enzimas conservan los elementos esenciales para su función, aunque puedan actuar en distintos contextos debido a su evolución y duplicación genética. 77  ENZIMAS Factores que Afectan la velocidad de reacción: Biomoléculas Temperatura Concentración de los reactivos 78  Inhibición Enzimática Tipos de Inhibidores: 1.Reversibles: Biomoléculas Inhibidor Competitivo Inhibidor No competitivo Inhibidor Incompetitivo 2.Irreversibles. 79  Biomoléculas 80  Inhibición Irreversible: Inhibidores suicidas, inactivadores basados en el mecanismo ya que utilizan el mecanismo de reacción enzimática normal para inactivar la enzima. No es activo hasta que llega al sitio activo Biomoléculas 81  En las rutas metabólicas hay grupos de enzimas que funcionan conjuntamente en rutas secuenciales para llevar a cabo un proceso metabólico determinado, por ejemplo de la glucosa a lactato. Hay al menos una enzima que fija la velocidad de la secuencia global Biomoléculas Muestran una actividad mayor o Enzimas Reguladoras. menor en respuesta a ciertas señales Mediante diversos tipos de moléculas señales las cuales son generalmente metabolitos de baja masa molecular o cofactores. 82  Enzimas reguladoras. Zimógenos Enzimas Alostéricas: Enzimas reguladas por modificación Allos: otro; stereos: sólido o forma covalente reversible Biomoléculas Funcionan a través de la unión reversible, no covalente, de un Tienden a ser del tipo todo o metabolito regulador denominado nada modulador. Fosforilación (fosfato), Adenililación (adenosina monofosfato), Uridililación (uridina monofosfato), ADP-Ribosilación (adenosina difosfato ribosa) y metilación (los grupos metilo) 83 Organización de la Célula 84  Organización de la Célula 85  Características estructurales de una célula bacteriana Estructura Función Pared celular Protege a la célula y le da forma Membrana Protege la célula contra algunos antibióticos (presente solo en células Gram- externa negativas). Organización de la Célula Membrana Regula el movimiento de materiales dentro y fuera de la célula; contiene celular enzimas importantes para la respiración celular. Contiene ADN, ribosomas y compuestos orgánicos necesarios para llevar a Citoplasma cabo los procesos vitales. Nucleoide Una región en la que se concentra su material genético Cromosoma transporta la información genética heredada de generaciones pasadas. Plásmido Contiene algunos genes obtenidos a través de la recombinación genética. Capsula Protege la célula y ayuda a adherir la célula a otras superficies. Protege la célula contra condiciones ambientales adversas, como el calor o la Endospora sequía ayuda a la célula a adherirse a otras superficies, lo cual es importante para la Pilus (Pili) recombinación genética Flagelo Mueve la célula 86  Organización de la Célula 87  MEMBRANA PLASMÁTICA La membrana plasmática es una estructura laminar que engloba a las células, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio entre el Organización de la Célula interior y el exterior de éstas. Está formada principalmente por lípidos, proteínas y carbohidratos Funciona como “un contenedor” para el citosol y los distintos compartimentos internos de la célula, así como también otorga protección mecánica. La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo cual le permite "seleccionar" las moléculas que entran y salen de la célula. 88  PARED CELULAR La pared celular es una capa rígida que se localiza en el exterior de la membrana plasmática en las células Organización de la Célula procariontes y en plantas. La pared celular protege los contenidos de la célula, da rigidez a la estructura celular. Además, en el caso de plantas, define la estructura y otorga soporte a los tejidos. La pared celular se construye de diversos materiales dependiendo de la clase de organismo. En las plantas, la pared celular se compone sobre todo de un polímero de carbohidratos denominado celulosa. En las bacterias, la pared celular se compone de peptidoglicano. 89  PARED CELULAR Organización de la Célula BACTERIAS PLANTAS Alberts B, Jhonson AD, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P. 2014. Molecular Biology of the Cell. Sixh edition. Garland Science Taylor & Francis Group. 90  CITOPLASMA El citoplasma se encuentra entre el núcleo celular y la membrana plasmática. Consiste en una emulsión coloide muy fina de aspecto granuloso, el citosol y en una diversidad de organelos celulares que Organización de la Célula desempeñan diferentes funciones. Su función es albergar los organelos y contribuye al movimiento de los mismos. Es sede de muchos de los procesos metabólicos. En el citoplasma se encuentran varios nutrientes que lograron atravesar la membrana plasmática Organización de la Célula En resumen el citosol es parte del citoplasma 92  CITOESQUELETO Es una red de filamentos proteicos, en el citoplasma, que le confieren forma y organización interna a la célula y permiten su movimiento. A estos filamentos se le denomina citoplasma. Existen varios tipos de filamentos: Organización de la Célula ❖ Microfilamentos o filamentos de actina, típicos de las células musculares. ❖ Microtubulos, que aparecen dispersos en el citoplasma y forman estructuras más complejas, como el huso acromático. ❖ Filamentos intermedios como los filamentos de queratina típicos de las células epidérmicas. A su vez, estas estructuras mantienen una relación con las proteínas, y originan otras estructuras más complejas y estables. Asimismo, son responsables del movimiento de la célula.  CITOESQUELETO Microtúbulos: Filamentos intermediarios: Proporcionan soporte Proporcionan resistencia estructural a la célula, mecánica a la célula, facilitan el transporte ayudando a soportar intracelular (por tensiones y mantener la ejemplo, el movimiento integridad estructural. Son de organelos y importantes para la vesículas), y forman el Organización de la Célula estabilidad de la célula y la huso mitótico durante formación de redes internas la división celular. que anclan los organelos en También forman su lugar estructuras como los 7 nm cilios y flagelos. Microfilamentos Participan en la motilidad celular, la contracción del músculo (en células musculares), la formación de proyecciones celulares como los microvellosidades y en el mantenimiento de la forma celular. También están involucrados en la división celular durante la citocinesis. Alberts B, Jhonson AD, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P. 2014. Molecular Biology of the Cell. Sixh edition. Garland Science Taylor & Francis Group.  RETÍCULO ENDOPLÁSMICO El retículo endoplásmico es un complejo sistema y conjunto de membranas conectadas entre sí. Forman un extenso sistema de canales y mantienen unidos a los ribosomas. Es un conjunto de cavidades cerradas de forma muy variable: láminas aplanadas, vesículas globulares o tubos de aspecto Organización de la Célula sinuoso. Retículo Endoplásmico Rugoso Cuando la RE está rodeada de ribosomas, se le denomina retículo Endoplásmico Rugoso (RER). El RER tiene como función principal la síntesis de proteínas. Retículo Endoplásmico liso En la ausencia de ribosomas, se le denomina retículo endoplasmático liso (REL). Su función principal es la de producir los lípidos de la célula, concretamente fosfolípidos y colesterol, que luego pasan a formar parte de las membranas celulares.  RETÍCULO ENDOPLASMICO Organización de la Célula Alberts B, Jhonson AD, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P. 2014. Molecular Biology of the Cell. Sixh edition. Garland Science Taylor & Francis Group.  RIBOSOMA Los ribosomas son gránulos citoplasmáticos encontrados en todas las células. El ribosoma consta de dos partes, una subunidad mayor y otra menor; estas salen del núcleo por separado. Organización de la Célula La función de los ribosomas es la síntesis de proteínas citoplasma. Los ribosomas activos pueden estar suspendidos en el citoplasma o unidos al retículo endoplásmico rugoso. Los ribosomas suspendidos en el citoplasma tienen la función principal de sintetizar las siguientes proteínas: ❖Proteínas que formarán parte del citosol ❖Proteínas que construirán los elementos estructurales ❖Proteínas que componen elementos móviles en el citoplasma.  RIBOSOMA Organización de la Célula Alberts B, Jhonson AD, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P. 2014. Molecular Biology of the Cell. Sixh edition. Garland Science Taylor & Francis Group.  APARATO DE GOLGI El aparato de golgi, tienen una estructura similar al retículo endoplásmico; pero es más compacto. Está compuesto de sacos de membrana de forma discoidal y está localizado cerca del retículo endoplásmico. Organización de la Célula El aparato de golgi está formado por una o más series de cisternas ligeramente curvas y aplanadas limitadas por membranas. Sus funciones son: Modificación de sustancias sintetizadas en el RER: en el aparato de golgi se transforman las sustancias procedentes del RER. Estas transformaciones pueden ser agregaciones de restos de carbohidratos para conseguir la estructura definitiva o para ser hidrolisados y así adquirir su conformación activa. Producción de membrana plasmática.  APARATO DE GOLGI Organización de la Célula Alberts B, Jhonson AD, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P. 2014. Molecular Biology of the Cell. Sixh edition. Garland Science Taylor & Francis Group.  MITOCONDRIA La mitocondria es un organelo que puede ser hallado en todas las células eucariotas y están rodeadas de una Organización de la Célula membrana doble. En la mitocondria se llevan a cabo todos los procesos de la respiración celular. Su función principal es producir ATP, el cual es la principal fuente de energía de la célula.  MITOCONDRIA Organización de la Célula Alberts B, Jhonson AD, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P. 2014. Molecular Biology of the Cell. Sixh edition. Garland Science Taylor & Francis Group.  LISOSOMAS Son vesículas esféricas que contienen alrededor de 50 enzimas, generalmente hidrolíticas. Los lisosomas mantienen separadas a estas enzimas del resto de la célula, y así previenen que reaccionen químicamente con elementos y organélos de la célula. Organización de la Célula Los lisosomas utilizan sus enzimas para reciclar las diferentes organélos de la célula, englobándolas, digiriéndolas y liberando sus componentes en el citosol. Este proceso se denomina autofagia. La célula toma materiales del exterior celular y son internalizados mediante endocitosis por la membrana plasmática, lo que forma un fagosoma. El lisosoma se une al fagosoma y degrada las sustancias del fagosoma. Una vez hidrolizadas las moléculas utilizables pasan al interior de la célula y lo que no es necesario para la célula se desecha por exocitosis  LISOSOMAS Organización de la Célula http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LaCelula/LISOSOMAS.htm  PEROXISOMAS Los peroxisomas (o microcuerpos) son cuerpos con membrana, Organización de la Célula esféricos. Tienen un número de enzimas metabólicamente importante, en particular la enzima catalasa y peroxidasa. La principal función del peroxisoma es destoxificar a la célula ya que cataboliza la degradación del peróxido de hidrógeno (H2O2) y radicales libres mismos que dañan a muchos componentes celulares.  PEROXISOMAS Organización de la Célula http://funcionde.com/peroxisomas/  VACUOLAS La vacuola es un saco de fluidos rodeado de una membrana. En la célula vegetal, la vacuola es una sola y de tamaño mayor; en cambio, en la célula animal, son varias y de tamaño reducido. La membrana que la rodea se denomina tonoplasto. La vacuola de la célula vegetal Organización de la Célula tiene una solución de sales minerales azúcares, aminoácidos y algunos pigmentos como antocianinas. La vacuola vegetal almacena diversos compuestos: 1.- Es el almacén temporal de azúcares y aminoácidos. 2.- La antocianina es el pigmento que da color a los pétalos. 3.- Generalmente poseen enzimas y pueden tomar la función de los lisosomas En la célula animal, la vacuola funciona como almacén de proteínas. Además, puede ser usada para el proceso de endocitosis y exocitosis.  VACUOLAS Organización de la Célula http://thathyz.blogspot.com/ Organización de la Célula  CLOROPLASTOS Los cloroplastos son los orgánulos celulares de las plantas en donde se realiza la fotosíntesis. Están limitados por una envoltura formada por dos membranas, los tilacoides, estromas y contiene todas las moléculas Organización de la Célula necesarias para convertir la energía luminosa en energía química. Los cloroplastos es el lugar donde se realiza la fotosíntesis. Existen 2 fases que se llevan a cabo en compartimentos distintos: Fase luminosa.- Se lleva a cabo en los tilacoides, es la responsable de la conversión dela energía lumínica en energía química (ATP y de la generación del poder reductor (NADPH). Fase oscura.- Se lleva a cabo en el estroma y es responsable de la fijación del CO2, mediante el ciclo de Calvin. Organización de la Célula CLOROPLASTOS https://www.ecured.cu/Cloroplasto  NÚCLEO El núcleo celular es el organélo que contiene el material, además de la maquinaria necesaria para la replicación y transcripción del material genético. La función del núcleo es dirigir la actividad celular ya quedirige el desarrollo y funcionamiento de la célula. Ademas, Organización de la Célula Los principales elementos estructurales son: La envoltura nuclear, que corresponde a una doble membrana que lo encierra y separa del citoplasma celular. La lámina nuclear, que es una red de filamentos intermedios que dan soporte mecánico igual que el citoesqueleto en toda la célula. Los poros nucleares, los cuales permitir el movimiento de moléculas a través de la envoltura. Nucléolo:- Es una parte del núcleo considerada como un organélo. La función principal del nucléolo es la producción y ensamblaje de los componentes ribosomales.  NÚCLEO Organización de la Célula http://funcionde.com/funcion-del-nucleo-celular/  Membrana Nuclear Organización de la Célula Es una doble membrana con poros que regula el paso de sustancias. Crea y mantiene una estructura tridimensional que conforma el entorno donde el ADN se organiza en los cromosomas, se expresa y replica. Consiste en dos membranas (interna y externa) que periódicamente se unen definiendo poros, que regulan selectivamente la entrada y salida del núcleo.  Lámina Nuclear Organización de la Célula Red de filamentos intermedios ubicada por debajo de la membrana interna de la envoltura nuclear (que mira hacia el nucleoplasma). Rodea al núcleo, excepto en las regiones de los poros nucleares. Su función es la de estabilizar la envoltura nuclear. http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/6to/Envoltura-nuclear.htm  Poros Nucleares Estructura proteica embebida en la envoltura Organización de la Célula nuclear. Vía mediante la cual se da el transporte de proteínas y ARN entre el núcleo y el citoplasma. Complejo multiprotéico de  120 kDa. Evita el paso de partículas mayores a 9 nm. Solo permite el paso de partículas mayores con una señal de exportación nuclear. https://animalcellbiology.wordpress.com/2011/08/10/chapter-4-intracellular- compartments-transport-via-nuclear-pores/  Nucleolo Se encuentra los núcleos de células con núcleo verdadero, a Organización de la Célula excepción de ciertos espermatozoides y núcleos de anfibios. Estas estructuras se encargan de la síntesis de ARN ribosomal. Son cuerpos densos, no están delimitados por membranas y aparecen y desaparecen durante la división celular. https://www.significados.com/nucleolo/  Cromatina Conjunto de ADN, Histonas y proteínas No-Histónicas que se encuentran ubicadas Organización de la Célula en el núcleo de la célula eucariótica. Para que la cromatina sea funcional debe estar EXTENDIDA, ya que condensada no es activa. Durante la división celular, la cromatina se condensa, espiralizándose para formar cromosomas. Al terminar la división celular, la cromatina se desespiraliza en mayor o menor medida. Alberts B, Jhonson AD, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P. 2014. Molecular Biology of the Cell. Sixh edition. Garland Science Taylor & Francis Group.  Cromatina Heterocromatina: Forma condensada de la cromatina, no activa. Se puede observar abundante heterocromatina en Organización de la Célula células en reposo o de reserva. Se considera transcripcionalmente inactiva. Eucromatina: se presenta como una trama delicada por que las regiones de ADN que deben ser transcritas o duplicadas deben primero desenrollarse antes de que el código genético pueda ser leído. Es mas abundante en las células activas (que están transcribiendo). http://escuela2punto0.educarex.es/Ciencias/Biologia_Geologia/biologia_celular/nucleo/cromatina.htm  Ciclo Celular Conjunto de eventos celulares que culmina en el Organización de la Célula crecimiento de la célula y la separación de esta en dos células hijas. Se compone de 4 diferentes fases: G1 ó Gap1 (Intervalo 1) S, que representa síntesis (replicación del DNA) G2 ó Gap2 (Intervalo 2) M, que significa mitosis, aquí se da la división celular. https://www.ecured.cu/Ciclo_celular  Cromatida Organización de la Célula Una cromátida es una de las dos mitades idénticas de un cromosoma que se replicó durante la preparación para la división celular. Las dos cromátidas “hermanas” se unen en una región constreñida del cromosoma llamada centrómero. Durante la división celular, las fibras del huso se unen al centrómero y separan a cada una de las cromátidas hermanas hacia lados opuestos de la célula. Poco después, la célula se divide en dos y se obtienen células hijas con copias de ADN idénticas.  Centrómero Organización de la Célula El centrómero se ve como una región constreñida de un cromosoma y tiene un papel clave al ayudar a la célula a dividir el ADN durante la división (mitosis y meiosis). Específicamente, es la región donde se unen las fibras del huso de la célula. Tras la unión de las fibras del huso al centrómero, las dos cromátidas hermanas idénticas que conforman el cromosoma replicado son separadas a los lados opuestos de la célula que está dividiéndose, de forma tal que las dos células hijas resultantes terminan con copias idénticas de ADN. https://www.genome.gov/es/genetics- glossary/Centromero  Telómero Un telómero es una región de secuencias repetitivas de ADN en el Organización de la Célula extremo de un cromosoma. Los telómeros protegen los extremos de los cromosomas para evitar que se desgasten o enreden. Cada vez que una célula se divide, los telómeros se tornan ligeramente más cortos. Finalmente, se acortan tanto que la célula ya no puede dividirse correctamente, y la célula muere.  Huso mitótico Aparato microtubular en forma de huso, formado durante la división celular, cuya Organización de la Célula función es posibilitar la migración y la correcta separación de los cromosomas en la meiosis o de las cromátidas en la mitosis. Está formado por microtúbulos polares, que se extienden de un lado a otro de la célula, en los cuales quedan fijados los cromosomas o las cromátidas.  Ciclo Celular El ciclo celular es el nombre con el que se conoce el proceso mediante Organización de la Célula el cual las células se duplican y dan lugar a dos nuevas células. El ciclo celular tiene distintas fases, que se llaman G1, S, G2 y M. La fase G1 es aquella en que la célula se prepara para dividirse. Para hacerlo, entra en la fase S, que es cuando la célula sintetiza una copia de todo su ADN. Una vez se dispone del ADN duplicado y hay una dotación extra material genético se completa del material genético, la célula entra en la fase G2, cuando condensa y organiza el material genético y se prepara para la división celular. El siguiente paso es la fase M, cuando tiene lugar la mitosis. Es decir, la célula reparte las dos copias de si entre sus dos células hijas. Después de haber completado la fase M, se obtienen dos células (de donde había sólo una) y el ciclo celular empieza de nuevo para cada una de ellas.  Mitosis Organización de la Célula En esta etapa del ciclo celular sucede la división nuclear y citocinesis. Se producen 2 células hijas idénticas al llevarse a cabo sus 5 fases: Profase, Prometafase, Metafase, Anafase y Telofase. células germinales y células somáticas  Mitosis PROFASE.- La cromatina se empieza a condensar y se observa en el microscopio como cromosomas. Organización de la Célula Los centriolos se mueven a polos opuestos y se forma el uso mitótico. Se disuelve la membrana nuclear desaparece y el nucleolo desaparece. Los microtúbulos se adhieren a los centrómeros y comienzan a moverse los cromosomas. https://milibrodebiologia.wordpress.com/tag/profase/  Mitosis METAFASE.- Los cromosomas se alinean a lo largo del medio celular. Organización de la Célula La organización permite que cada una de las futuras células hijas posean una copia de cada cromosoma. ANAFASE.- Los pares de cromosomas se separan y se mueven a los lados opuestos de la célula, hacia los cinetocoros. https://milibrodebiologia.wordpress.com/tag/metafase/ https://milibrodebiologia.wordpress.com/tag/anafase/  Mitosis TELOFASE.- Las cromátidas llegan a los polos de la célula. Se forman nuevas membranas nucleares. Organización de la Célula Los cromosomas se dispersan y nuevamente no son visibles al microscopio óptico. El huso se dispersa y se da la citocinesis. http://www.maph49.galeon.com/mitosis/telo.html Organización de la Célula  Citocinesis Un anillo fibroso compuesto de actina se coloca alrededor del centro de la célula y se contrae Organización de la Célula http://wellpath.uniovi.es/es/contenidos/cursos/Citometri a/tema13/tema13_2_mitosis/02citocinesis.htm Técnicas para el Estudio de la Biología Celular  Microscopía Deriva del griego: Micros, pequeño y Scopen, ver. Técnicas de biología celular Conjunto de técnicas e instrumentos que permiten aumentar la imagen de un objeto pequeño. Consta básicamente de: Sistema de iluminación, que permite visualizar el objeto y de un Sistema de Lentes, que permite aumentar la imagen del objeto observado. Invención del microscópio compuesto: por Hans y Zacarías Jansen en 1590 (hasta 150X). Anthony van Leeuwnhöek construyó sus propios microscopios compuestos y se le considera el padre de la microscopía.  Ciclo Celular ¿Cómo se preparan las muestras para verse en Técnicas de biología celular cada tipo de microscopía? Técnicas  Tipos de Microscopía Técnicas de biología celular Microscopía óptica normal (de campo brillante).- Se colorea el material con colorantes que aumentan el contraste y muestran detalles no visibles sin ellos. Microscopía de campo brillante.- El material se observa si coloración. La luz pasa directamente y se observan detalles que están coloreados naturalmente.  Tipos de Microscopía Técnicas de biología celular Microscopía de campo oscuro.- Utiliza una luz muy intensa en forma de un cono hueco concentrado sobre el espécimen. Las porciones claras del espécimen aparecen como un fondo oscuro y los objetos minúsculos se observan brillantes sobre el fondo. Se usa para observar muestras sin manchas, invisibles con iluminación normal. Técnicas de biología celular  Tipos de Microscopía Microscopía de contraste de fase.- Se usa para aumentar el contraste entre las partes claras y oscuras de una célula, normalmente se observan células Técnicas de biología celular aisladas vivas, es ampliamente utilizado en biología y medicina. Normarski (Microscopía diferencia de contraste de interferencia, DIC).- Se utiliza para la observación de relieves celulares, es el método utilizado para fertilización in-vitro. Se usa cuando el especimen es muy grueso para utilizar contraste de fase.  Técnicas de biología celular Normarski  FLUORESCENCIA Un fluorocromo es una molécula química que absorbe la luz a una Técnicas de biología celular determinada longitud de onda (ENERGIA ) energía de excitación y emite a una longitud superior (MENOR ENERGIA) Interacciona con la luz de excitación procedente de el láser. Se utiliza unido a anticuerpos específicos (monoclonales) para antígenos de la célula. La cantidad de fluorescencia con la cual una célula se tiñe es proporcional a la cantidad de sitios de unión.  Tipos de Microscopía: Microscopía de Fluorescencia.- Una sustancia natural (componente de la misma célula) o un colorante fluorescente aplicado es estimulado Técnicas de biología celular por un haz de luz, emitiendo parte de la luz absorbida como rayos luminosos (fluorescencia). El Microscopio de Fluorescencia posee una lámpara especial que emite luz excitadora de los fluorocromos (colorantes) y posee un filtro que permite el paso de la luz emitida por el fluorocromo.  Tipos de Microscopía: Microscopía confocal.- Permite obtener imágenes Técnicas de biología celular tridimencionales de las células. Se basa en el mismo principio que la microscopía de fluorescencia pero se usan 2 diafragmas confocales uno antes y otro después de la muestra. Un láser se incide sobre la muestra y la va barriendo plano a plano, creando muchas imágenes bidimencionales que mediante un software se procesa y se genera una imagen en 3D del objeto. Técnicas de biología celular  Tipos de Microscopía: Microscopía Electrónica.- Microscopio electrónico.- Diseñado por los Técnicas de biología celular alemanes E. Rusk ay M Knoll en 1931. (premio Novel de física a E. Ruska en 1986) Utiliza a electrones como sonda (generados por una lámpara de Tungsteno) para analizar materiales y/o especímenes biológicos. http://biol1c201.blogspot.mx/2009_05_01_archive.html Tipos de microscopia electrónica: TEM.- Microscopía Electrónica de Transmisión. SEM.- Microscopía Electrónica de Barrido. http://gabrielescritoriobiologico.blogspot.mx/ Técnicas de biología celular Técnicas de biología celular https://www.google.com.mx/search?q=historia&espv=2&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=PGj_U- CeJ4nIgwSfqIHIAw&ved=0CAYQ_AUoAQ&biw=1920&bih=979#q=microscopia+electronica+de+barrido+mitocondria&tbm=isch&facrc=_&imgdii=_&imgrc=ohe1KErn1luKgM%253A%3BFehl70ge9pLPiM%3Bhttp%253A%252F%252Fimages.slideplayer.es%252F1%252F121769%252Fslides%252Fslide_17.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fslideplayer.es%252Fslide%252F121769%252F%3B960%3B720  Citometría de flujo (CMF) Es una técnica de análisis celular multiparamétrico. Técnicas de biología celular Se basa en pasar una suspensión de células (partículas) alineadas una tras otra por delante de un haz de láser focalizado. Permite la medida simultánea de múltiples características físicas en una sola célula, a una velocidad de 500 a 4000 células por segundo. Técnicas de biología celular Técnicas de biología celular Bleichrodt, R. J., & Read, N. D. (2019). Flow cytometry and FACS applied to filamentous fungi. Fungal Biology Reviews, 33(1), 1-15.  Citometría de flujo (CMF) Hematología: tipificación y conteo de células , reticulocitos y análisis de medula ósea. Técnicas de biología celular Farmacología: Estudios de cinética celular. Inmunología: Subpoblaciones de linfocitos ,tipaje tisular Oncología: Diagnóstico y pronóstico, monitores de tratamientos Microbiología: Diagnóstico bacteriano y vírico, estudios de sensibilidad a los antibióticos Genética: Cariotipo y diagnóstico de portador y diagnóstico prenatal.  Fijación y Coloración Fijación Proceso mediante el cual los elementos constitutivos de las células, son fijados en su estado físico y parcialmente en su estado químico, lo cual Técnicas de biología celular permite resistir el tratamiento sucesivo sin que ocurra pérdida, distorsión o descomposición significativa Consiste en sumergir el tejido u órgano en compuestos químicos denominados fijadores. Fijadores simples: formaldehído, cloruro de mercurio, ácido pícrico, alcohol etílico, ácido tricloroacético, acetona, formalina ó el glutaraldehído Fijadores compuestos: Ejemplos: Solución de Bouin, que contiene ácido pícrico, formalina, ácido acético y agua. Solución de Zenker, que contiene formalina, dicromato de potasio, cloruro de mercurio y agua. Fijadores físicos: desecación, calor seco, calor húmedo, frío, congelación.  Fijación y Coloración Cualidades de un fijador ideal: Actuar con rapidez, fijando a las células antes de que se inicien los fenómenos pre-mortem y post-mortem (autólisis, fragmentación, desintegración, etc.). Técnicas de biología celular Poseer alto poder de penetración para asegurar la fijación correcta hasta las porciones profundas del espécimen. Conservar, en la medida de lo posible, los detalles estructurales en un patrón morfológico similar al que presentaban in vivo. Permitir o favorecer la aplicación de los procedimientos requeridos para su observación: procesamiento, inclusión en parafina, corte, tinción y observación, así como la realización de técnicas histológicas, histoquímicas o inmuno- histoquímicas específicas. Impedir la generación de estructuras artificiales (artificios y artefactos). No generar retracción excesiva de los tejidos ni volverlos friables o quebradizos. Ser económico, estable, con baja toxicidad y de fácil manejo.  Fijación y Coloración Coloración: Combinación de fenómenos físicos y químicos de absorción. Los fenómenos físicos de absorción, capilaridad y ósmosis participan en Técnicas de biología celular cierto grado. La afinidad de colorantes básicos por los tejidos ácidos y viceversa indican que hay reacción química. Colorantes.- compuestos mediante los cuales se colorean células y/o tejidos. Poseen 3 componentes: esqueleto incoloro, al cual se unen 2 radicales uno que aporta el color (cromóforo) y otro que posibilita la interacción con el tejido (auxocromos).  Clasificación de los Colorantes Según la naturaleza química del cromóforo, los colorantes se clasifican en: Técnicas de biología celular Nitrosos, ozoicos, derivados de la antroquinona, derivados de la acridina, derivados de iminas quinónicas, derivados de diferrilmetano y triferrilmetano, derviados del xanteno y derivados de las talocianinas. Según la naturaleza química del auxocromo, los colorantes se clasifican en: Ácidos, básicos, neutros e indiferentes. Ortocromasia.- Cuando el colorante unido al tejido tiene el mismo color que en la solución Metacromasia.- Cuando el colorante se une al tejido y refleja un color diferente al que tiene en solución. Ej. Azul de Toloudina se observa púrpura al unirse a ciertos gránulos de mastocitos.  Tinciones La gran mayoría de los tejidos y microorganismos son incoloros, por lo que Técnicas de biología celular es necesario teñirlos para apreciar su morfología. Se basan en el uso de colorantes. Sección de un glomérulo de un riñón de mamífero obtenida a partir de una inclusión en Una de las mas conocidas en histología es parafina y teñido con hematoxilina-eosina. Los la de Hematoxilina-eosina. núcleos aparecen de color violáceo (hemtoxilina) y el citoplasma de color rosado (eosina).  Se han diseñado protocolos para Métodos de aislamientos de aislar células y obtener células para su cultivo poblaciones celulares Cultivo Celular homogéneas, que luego pueden 1. La centrifugación, que permite ser incluso mantenidas y separar a las células por tamaño. multiplicadas in-vitro (“en vidrio” 2. La capacidad de adherencia al = en vidrio o al plástico. recipientes especiales, en el 3. La unión a ciertos anticuerpos específicos que se adhieren a laboratorio). sustancias particulares (p. e. plástico, imanes, etc.) Los cultivos celulares son 4. La unión a ciertos anticuerpos esenciales en la investigación acoplados a científica, ya que permiten colorantes fluorescentes estudiar los procesos que ocurren 5. La disección de un grupo de en las células, y en diversas células a partir de una aplicaciones de la biotecnología, sección de tejido como la producción de moléculas de interés industrial, ingeniería de tejidos, etc. http://www.argenbio.org/adc/uploads/pdf/Cultivos%20celula  Tipos de Cultivos Cultivos primarios Cultivos preparados directamente a partir de un tejido u órgano. Cultivo Celular En estos cultivos las células están vivas, conservan sus características originales y su proliferación es limitada. Pueden ser removidas del recipiente de cultivo para formar cultivos secundarios. Cultivos secundarios En estas condiciones las células suelen multiplicarse hasta cubrir la superficie del recipiente de cultivo, formando una monocapa (capa de una célula de espesor). Pueden subcultivarse durante semanas o meses. En este estadío, las células frecuentemente mostrarán distintas propiedades según su origen. http://www.argenbio.org/adc/uploads/pdf/Cultivos%20celulares%20I%20Euge.pdf