Lípidos: Clasificación y Funciones

Los lípidos son un grupo heterogéneo de biomoléculas que se caracterizan por ser insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos. Se clasifican en:

Esteroides

Son derivados de un compuesto cíclico llamado ciclopentanoperhidrofenantreno, cuya estructura la componen tres anillos de ciclohexano unidos a un ciclopentano. Se diferencian entre sí por la posición de los dobles enlaces, el tipo de grupos funcionales sustituyentes, el anillo y las posiciones en las que se encuentren. Ejemplos:

• Esteroles: como el colesterol.
• Hormonas esteroideas.
• Ácidos biliares.

Funciones: el colesterol forma parte de la membrana plasmática de las células animales y en la sangre, por ejemplo, es responsable del desarrollo de los caracteres sexuales secundarios en las mujeres.

Triglicéridos

Son las grasas más abundantes. Pueden tener los tres ácidos grasos iguales o diferentes. Son la reserva energética de animales y vegetales. Son apolares e insolubles en agua. Pueden formar jabones. Se acumulan en vacuolas vegetales y en adipocitos de mamíferos. Actúan como aislantes térmicos y almacén de alimentos.

Fosfolípidos

Son lípidos saponificables, principales componentes de las membranas biológicas. Están constituidos por glicerina, un grupo fosfato y ácidos grasos. Son moléculas anfipáticas (con una región hidrofílica y otra hidrofóbica). Forman la bicapa lipídica de las membranas celulares.

Grasas

Se acumulan en adipocitos como reserva energética.

Ceras

En animales vertebrados, recubren e impermeabilizan la piel, el pelo y las plumas.

Fosfolípidos

La cardiolipina es un componente en la composición de las membranas de la mitocondria del tejido cardíaco. Tiene función estructural.

Esfingolípidos

Presentes en la estructura de las membranas de las células, forman parte del sistema nervioso.

Terpenos

Como la vitamina A, que interviene en los procesos de visión.

Esteroides

Por ejemplo, el colesterol, implicado en la regulación de los procesos de absorción de calcio y fósforo.

Prostaglandinas

Intervienen en la coagulación de la sangre.

Enlace éster: grupo carboxilo del ácido graso que se une con el alcohol liberando H₂O.

Proteínas: Estructura y Desnaturalización

La desnaturalización consiste en la pérdida de la estructura tridimensional, función y propiedades de la proteína, haciendo que ésta se vuelva insoluble. Los radicales polares quedan expuestos, dando lugar a una proteína más extendida. Pierden toda su estructura menos la primaria y tampoco pierden el carácter nutritivo porque este se encuentra en los aminoácidos.

Enlace Peptídico

Enlace covalente formado entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino de otro, liberándose una molécula de agua. Posee carácter de doble enlace, lo que le impide girar libremente. Es un enlace covalente más corto que la mayor parte de los demás enlaces C-N.

Hidrólisis y Desnaturalización de Proteínas

La hidrólisis afecta a la estructura primaria y la desnaturalización afecta a la estructura terciaria y cuaternaria. Además, la desnaturalización puede ser reversible, cosa que la hidrólisis no lo es. En la hidrólisis se rompe el enlace peptídico, dando como producto péptidos y aminoácidos, y en la desnaturalización se rompen los enlaces débiles (fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas), dando como producto proteínas desnaturalizadas. Agentes que pueden hidrolizar: enzimas, ácidos o bases. Agentes que pueden desnaturalizar: pH, temperatura.

Las proteínas son macromoléculas formadas por péptidos, y estos a su vez por aminoácidos, que se disponen en el espacio formando estructuras.

Ácidos Nucleicos: ADN y ARN

Nucleótidos

Se forman por la unión de una base nitrogenada, una pentosa y uno o más ácidos fosfóricos. La unión de una pentosa y una base nitrogenada origina un nucleósido, y su enlace se llama N-glucosídico. La base nitrogenada puede ser púrica (adenina y guanina) o pirimidínica (citosina, timina y uracilo).

ADN

El ADN está formado por la unión de desoxirribonucleótidos, conformados por la azúcar desoxirribosa, un grupo fosfato y una de las cuatro bases posibles: citosina, adenina, timina y guanina. La molécula de ADN está formada por el apareamiento de dos cadenas complementarias mediante puentes de hidrógeno entre las bases A-T y C-G. El ADN contiene la información genética para el desarrollo del individuo.

ARN

El ARN o ácido ribonucleico está formado por ribonucleótidos constituidos por la pentosa ribosa, un grupo fosfato y una de las bases: uracilo, adenina, citosina y guanina. El ARN puede presentarse como cadena simple o bicatenaria. En este caso, las bases se aparean A-U y C-G. La molécula participa principalmente en la síntesis de proteínas.

Biomoléculas: Definiciones

Disacáridos

Biomolécula orgánica que está constituida por dos monosacáridos unidos mediante un enlace glucosídico.

Triglicéridos

Lípido formado por una molécula de glicerina que tiene esterificados sus tres grupos hidroxilo por tres ácidos grasos, saturados o insaturados.

Proteínas

Macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos.

Nucleótidos

Moléculas orgánicas formadas por un grupo fosfato, una pentosa y una base nitrogenada unida mediante un enlace fosfodiéster y un enlace N-glucosídico.

Replicación del ADN

La replicación se basa en la complementariedad entre las bases nitrogenadas de las dos cadenas de ADN. Se produce una separación de las dos cadenas complementarias del ADN, cada una de las cuales se complementa con una de las cadenas de la molécula madre. Este proceso asegura la conservación y la transmisión de la información genética.

Estructuras Celulares: Definiciones

Nucleósido

Molécula monomérica orgánica que integra las macromoléculas de ácidos nucleicos que resultan de la unión covalente entre una base nitrogenada con una pentosa, que puede ser ribosa o desoxirribosa.

Nucleótidos

Moléculas orgánicas formadas por la unión covalente de un monosacárido de cinco carbonos, una base nitrogenada y un grupo fosfato.

Nucleoplasma

Medio interno semilíquido del núcleo celular en el que se encuentran sumergidas las fibras de ADN o cromatina y fibras de ARN conocidas como nucléolos.

Nucleosoma

Estructura que constituye la unidad fundamental y esencial de la cromatina, que es la forma de organización del ADN en las células eucariotas. Están formados por un núcleo proteico constituido por un octámero de histonas, proteínas fuertemente básicas y muy conservadas filogenéticamente.

ARN Mensajero

Monocatenario. Se encuentra en el núcleo y citoplasma. Su función es la transferencia de información.

ARN de Transferencia

Monocatenario. Se localiza en el núcleo, en el citoplasma o en los ribosomas. Su función es la transferencia de aminoácidos en la síntesis de proteínas.

ARN Ribosómico

Tiene estructura catenaria y se asocia a proteínas. Se localiza en el nucléolo y después en el citoplasma. Su función es el soporte de la síntesis de proteínas.

Biomoléculas y Estructuras Celulares: Definiciones

Polisacáridos

Biomoléculas formadas por la unión de una gran cantidad de monosacáridos. Se encuentran entre los glúcidos y cumplen funciones diversas, sobre todo de reservas energéticas y estructurales.

Ácido Graso

Biomolécula de naturaleza lipídica formada por una larga cadena hidrocarbonada lineal, de diferente longitud o número de átomos de carbono, en cuyo extremo hay un grupo carboxilo. Cada átomo de carbono se une al siguiente y al precedente por medio de un enlace covalente sencillo o doble.

Aminoácido

Molécula orgánica con un grupo amino (-NH₂) y un grupo carboxilo (-COOH). Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son aquellos que forman parte de las proteínas.

Ácido Nucleico

Grandes polímeros formados por la repetición de monómeros denominados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster.

Componentes y Estructura Celular

Fimbria

Su función parece estar relacionada con la adherencia a sustratos.

Núcleoide

Contiene el ADN y realiza la síntesis de proteínas.

Mesosomas

Su función es contener enzimas que intervienen en los procesos de respiración y división celular.

Pili

Su función está relacionada con el intercambio de ADN con otras bacterias.

Flagelo

Permite la movilidad en el medio que le rodea.

ADN

Ácido nucleico que contiene instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos y algunos virus, y es responsable de su transmisión hereditaria. El papel principal de la molécula de ADN es el almacenamiento a largo plazo de información. Desde el punto de vista químico, es un polímero de nucleótidos.

Nucleosoma

Estructura que constituye la unidad fundamental y esencial de la cromatina, que es la forma de organización del ADN en las células eucariotas. Los nucleosomas están formados por un núcleo proteico constituido por un octámero de histonas, proteínas fuertemente básicas y muy conservadas filogenéticamente.

Cromátida

Una de las unidades de longitud de un cromosoma duplicado, unida a su cromátida hermana por el centrómero. Es visible en la profase de la mitosis y representa a los pre-cromosomas hijos. Son estructuras idénticas en morfología e información, ya que cada una contiene una molécula de ADN.

Cromosomas

Se denomina cromosoma a cada uno de los pequeños cuerpos en forma de bastoncillos en que se organiza la cromatina del núcleo celular durante las divisiones celulares (mitosis y meiosis). Son los portadores de la mayor parte del material genético y condicionan la organización de la vida y las características hereditarias de cada especie.

Componentes y Estructura del Cromosoma

Sus componentes moleculares son el ADN y las proteínas. Su estructura se basa en el enrollamiento y superenrollamiento de la cromatina.

Gen

Secuencia de nucleótidos en la molécula de ADN (o ARN, en el caso de algunos virus) que contiene la información necesaria para la síntesis de una macromolécula con función celular específica, habitualmente proteínas, pero también ARNm, ARNr y ARNt.

Teoría Celular

1. Todos los organismos se encuentran formados por una o más células.
2. La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos.
3. Toda célula procede por división de otra ya existente.
4. El material hereditario que contiene las características genéticas de una célula pasa de la célula madre a la célula hija.

Mitosis

La mitosis es un proceso que ocurre en el núcleo de las células eucariotas y que precede inmediatamente a la división celular. Consiste en el reparto equitativo del material hereditario (ADN). Este tipo de división ocurre en las células somáticas de un organismo pluricelular.

Fases de la Mitosis

Profase

Se produce una condensación de la cromatina y los cromosomas comienzan a hacerse visibles. Como ya se ha producido la replicación durante la fase S, cada uno está formado por dos cromátidas hermanas idénticas, unidas por el centrómero. En las células que tienen centríolos, ya duplicados en la fase G2, estos comienzan a separarse hasta que se sitúan en polos opuestos de la célula. A medida que se separan los centríolos, se forman entre ellos, por polimerización, los microtúbulos polares que constituyen el huso acromático. La membrana nuclear y el nucléolo desaparecen y los cromosomas se dispersan por el citoplasma. En los centrómeros de cada cromosoma se forman los cinetocoros, a partir de los cuales se originan los microtúbulos cinetocóricos.

Metafase

• Los cromosomas alcanzan el grado máximo de condensación.
• El huso acromático está formado y se extiende entre los dos polos de la célula.
• Los microtúbulos cinetocóricos empujan a los cromosomas de manera lenta y progresiva hasta situarlos en el plano medio del huso acromático, donde forman la placa ecuatorial o metafásica.
• Los centrómeros se colocan perpendiculares al eje formado por los dos centriolos, de manera que cada una de las cromátidas que forman el cromosoma metafásico queda orientada hacia un polo.

Anafase

• Las dos cromátidas de cada cromosoma inician, de forma simultánea, un movimiento de separación hacia polos opuestos, arrastradas por los microtúbulos cinetocóricos, que se acortan por despolimerización. La separación de ambas cromátidas se inicia por el centrómero y de forma sincronizada en todos los cromosomas de la placa metafásica.
• Los microtúbulos polares se alargan por polimerización y separan cada vez más los dos polos del huso acromático.
• La anafase concluye cuando los cromosomas llegan a los dos polos.

Telofase

• Los nucléolos reaparecen y los cromosomas comienzan a descondensarse, con lo que dejan de ser visibles.
• La membrana nuclear reaparece alrededor de cada grupo de cromosomas, delimitándose así dos zonas nucleares, una en cada polo de la célula. Las membranas se forman por el retículo endoplasmático.

Citocinesis

Consiste en la separación física del citoplasma en dos células hijas durante la división celular. Tanto en la mitosis como en la meiosis se produce al final de la telofase.

Ciclo Celular

Conjunto ordenado de sucesos que conducen al crecimiento de la célula y la división en dos células hijas.

Interfase

• G1: la célula duplica su tamaño y aumenta la cantidad de orgánulos, enzimas y otras moléculas.
• S: duplicación del ADN y proteínas asociadas. Existen ahora dos copias de la información genética de la célula.
• G2: al final del periodo, las estructuras necesarias para la división comienzan a montarse y los cromosomas empiezan a condensarse.

Cromosomas y Huso Acromático

Cromosomas

Contienen la información genética del organismo y son responsables de la herencia biológica. Transmiten caracteres hereditarios.

Huso Acromático

Enlaza los cromosomas por sus cinetocoros para ubicarlos en el ecuador.

Meiosis

Tipo especial de división del núcleo celular que origina cuatro núcleos haploides a partir de un núcleo diploide.

Importancia biológica: reducción cromosómica para formar los gametos, lo que permite el mantenimiento del número cromosómico de la especie, con lo cual es una fuente de variabilidad que favorece la evolución.

Profase I

• La cromatina se espiraliza y se transforma en cromosomas, que están compuestos por dos cromátidas hermanas.
• Se produce un apareamiento longitudinal de los cromosomas homólogos, formando una estructura.
• Se produce el entrecruzamiento, donde las cromátidas de los cromosomas homólogos intercambian fragmentos de material cromosómico.
• Hay un traspaso de genes entre ambos cromosomas. Los puntos donde tienen lugar estos intercambios se denominan quiasmas.
• Al final, desaparece la membrana nuclear.

Mosaico Fluido

Modelo de la estructura de la membrana plasmática, la cual está compuesta, en este modelo, principalmente por una bicapa lipídica en la que están integradas proteínas. Estas proteínas interaccionan entre ellas y con los lípidos de la bicapa. Tanto proteínas como lípidos pueden desplazarse lateralmente. Los lípidos y las proteínas se hallan dispuestos en mosaico. Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la distribución de sus componentes químicos (lípidos y proteínas).

Orgánulos Celulares y sus Funciones

Mitocondria

Síntesis de ATP. Respiración celular.

Aparato de Golgi

Formación de lisosomas. Modifica las proteínas del retículo endoplasmático rugoso (RER).

Membrana Plasmática

Compuesta de fosfolípidos, proteínas y glúcidos. Entre sus funciones cabe destacar la separación de la célula del medio. Además, realiza el transporte selectivo de sustancias.

Núcleo

Controlar las actividades celulares a través de la expresión genética.

Lisosoma

Participación en los procesos de endocitosis en el interior de la célula.

Mitocondria

Oxidación del metabolismo y obtención de ATP mediante la fosforilación oxidativa y respiración celular.

Citoesqueleto

Mantenimiento de la estructura y forma celular.

Centríolos

Su función es formar y organizar los filamentos que constituyen el huso acromático cuando ocurre la división del núcleo.

Cloroplastos

Orgánulos donde se alberga la fotosíntesis de los organismos eucariotas autótrofos.

Digestión Celular

Proceso de transformación de alimentos previamente ingeridos en sustancias más sencillas para ser absorbidos mediante enzimas digestivas.

Se capta la bacteria por fagocitosis, donde se produce una invaginación que encierra la bacteria revestida como una vesícula, a la cual se une un lisosoma que forma un fagolisosoma que la dirige al exterior por exocitosis.

Transporte a través de la Membrana

Transporte Pasivo

Existen dos mecanismos:

• Difusión simple: atraviesan las membranas sustancias solubles deslizándose entre fosfolípidos. Las proteínas canal forman canales acuosos a través de la bicapa lipídica que permiten el paso de sustancias con cargas eléctricas. Ejemplo: gases.
• Difusión facilitada: se transportan moléculas polares. Este proceso se lleva a cabo a través de proteínas transportadoras que se unen a las moléculas que van a transportar y sufren cambios que transfieren moléculas de un lado a otro. Ejemplo: O₂.

Transporte Activo

Se realiza en contra de gradiente e implica un consumo de energía. Solo pueden realizarlo algunos tipos de proteínas especializadas, también denominadas bombas. Ejemplo: la bomba de sodio-potasio.

Endocitosis

Entrada de fluidos y partículas al interior de la célula a través de vesículas.

Pinocitosis

Entrada de fluido y moléculas disueltas a través de vesículas.

Fagocitosis

Entrada de grandes partículas y microorganismos, formando fagosomas.

Exocitosis

Salida de moléculas mediante vesículas secretoras.

Orgánulos Celulares: Funciones

Nucléolo

Orgánulo más o menos redondeado, localizado próximo a la envoltura nuclear. Su función es la síntesis del ARN y el procesado y empaquetamiento de subunidades ribosomales.

Vacuola

Orgánulo celular a modo de cisterna membranosa, abundante y característico de células vegetales. Una de sus funciones es la digestión celular.

Aparato de Golgi

Orgánulo que forma parte del sistema de endomembranas y se encuentra en todas las células eucariotas, excepto en los glóbulos rojos de los mamíferos. Una función es la glucosilación de los lípidos y proteínas.

Cloroplastos

Son los plastos de mayor importancia biológica, ya que, por medio de la fotosíntesis, en ellos se transforma la energía lumínica en energía química. Una de sus funciones es la fotosíntesis.

Nucleoplasma

Medio acuoso que permite las reacciones químicas propias del metabolismo del núcleo.

Diferencias entre Células Animales y Vegetales

Describa cuatro diferencias entre las células animales y vegetales. ¿Cuál es el principal componente de la pared celular? Indique la estructura y dos funciones de la pared celular.

• En las células animales hay centrosomas, no hay vacuolas ni cloroplastos como en los vegetales, y estas últimas tienen pared celular.
• La pared celular está formada principalmente por polisacáridos de celulosa.
• Recién formada, está constituida por dos capas: la lámina media y la pared primaria. Cuando la célula madura, produce una tercera capa llamada pared secundaria, situada entre la membrana plasmática y la pared primaria.
• Actúa como exoesqueleto que protege la célula e impide que esta se rompa.

Retículo Endoplasmático

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

Síntesis y almacenamiento de proteínas. Glucosilación de las proteínas.

Retículo Endoplasmático Liso (REL)

Síntesis de lípidos de las nuevas membranas celulares. Contracción muscular. Detoxificación.

Factores que Influyen en la Actividad Enzimática

La enzima tiene un valor de temperatura óptimo en el cual la velocidad de la reacción es máxima. En valores menos óptimos, la enzima disminuye su actividad, produciéndose la desnaturalización de la molécula e inactivación irreversible. El pH también influye: cada enzima tiene un valor de pH óptimo en el cual la velocidad de reacción es máxima. Si el valor se aleja del óptimo, la enzima se desnaturaliza. La baja temperatura paraliza la actividad, pero no destruye la proteína. La concentración de sustrato también es importante: si a pH y temperatura constantes aumenta la concentración del sustrato, aumenta la velocidad de reacción hasta un punto en el cual todas las enzimas se encuentran ocupadas y el sistema se ha saturado. Otros factores son la concentración de la enzima y la concentración del inhibidor.

Efectos de la Temperatura, el pH y la Concentración del Sustrato en la Actividad Enzimática

• pH: cada enzima tiene un pH óptimo de actuación. Los valores de pH por debajo o por encima del pH óptimo provocan un descenso de la velocidad enzimática que puede provocar la desnaturalización de la enzima y, por tanto, su actividad queda anulada por completo.
• Temperatura: cada enzima tiene una temperatura óptima de actuación. Si la temperatura está por debajo de la óptima, se produce una disminución de la energía de activación haciendo que el proceso sea más lento. Si la temperatura está por encima de la óptima, se produce la desnaturalización de la enzima y pierde su funcionalidad.
• Concentración de sustrato: al aumentar la concentración de sustrato, existen más centros activos ocupados y la velocidad de la reacción aumenta hasta que no quedan centros activos libres. A partir de ese momento, un aumento de la concentración del sustrato no supone un aumento de la velocidad de la reacción. Si se disminuye la concentración de sustrato, la velocidad a la que actúa la enzima se va reduciendo.

Tipos de Inhibición Enzimática

1. Inhibición reversible:
   • Inhibición competitiva: el inhibidor se une al centro activo impidiendo la unión del sustrato. Existe una competencia entre ambos para ocupar el centro activo. Si este es ocupado por el sustrato, la reacción se lleva a cabo, pero si es ocupado por el inhibidor no se produce, ya que el sustrato no puede acoplarse.
   • Inhibición no competitiva: el inhibidor no compite con el sustrato, sino que se une en otra zona de la enzima distinta del centro activo. Esta unión modifica la estructura de la enzima al tiempo que dificulta el acoplamiento del sustrato.

Conceptos Enzimáticos

Enzima

Molécula formada por proteínas que producen las células vivas y que actúa como catalizador y regulador en los procesos químicos del organismo.

Centro Activo

Lugar de la enzima que se adapta al sustrato y actúa sobre él para originar el producto (formado por aminoácidos).

Coenzima

Cofactor orgánico no proteico que, unido a la apoenzima, forma la enzima.

Inhibidor

Sustancia que disminuye o anula la actividad de una enzima.

Energía de Activación

Mínima energía necesaria para formar o romper enlaces.

Metabolismo

Conjunto de procesos que representa el esquema.

• A) Catabolismo: grandes moléculas orgánicas complejas se degradan y convierten en otras simples o moléculas inorgánicas, produciéndose o liberándose energía (se usa ATP).
• B) Anabolismo: se sintetizan moléculas orgánicas a partir de moléculas inorgánicas y requiere un aporte de energía (se consume ATP).

Glucólisis

Secuencia de reacciones en la que una molécula de glucosa (6 átomos de carbono) se transforma en 2 moléculas de ácido pirúvico (3 átomos de carbono cada uno), 2 ATP, 2 NADH y 2 H₂O.

El ATP es una molécula transportadora de energía y actúa como moneda energética.

Localización de Funciones Celulares

• A: RER o citoplasma
• B: citoplasma
• C: matriz mitocondrial
• D: estroma
• E: núcleo
• F: membrana de los tilacoides
• G: membrana mitocondrial interna
• H: citoplasma
• I: matriz mitocondrial
• J: REL

Cloroplastos

Se encuentran en las células vegetales.

Partes: membrana externa, grana, tilacoides, estroma, membrana interna.

Función principal: fotosíntesis.

Es un orgánulo semiautónomo porque posee ADN propio y realiza la síntesis de algunas proteínas de forma independiente del núcleo de la célula.

Fotosíntesis y Quimiosíntesis

Fotosíntesis

Proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica en materia orgánica.

La fase luminosa es la primera etapa o fase de la fotosíntesis que depende directamente de la luz o energía lumínica para poder obtener energía química en forma de ATP y NADPH a partir de la disociación de moléculas de agua, formando oxígeno e hidrógeno. La energía creada en esta fase será utilizada durante la fase oscura para continuar con la fotosíntesis.

Quimiosíntesis

Proceso por el cual se obtiene materia orgánica a partir de materia inorgánica utilizando la energía desprendida de reacciones químicas.

Diferencias entre Fotosíntesis y Quimiosíntesis

• Tienen diferentes formas de obtención de energía: energía lumínica en la fotosíntesis y energía de reacciones químicas en la quimiosíntesis.
• Tipos de organismos en los que ocurre: la fotosíntesis ocurre en plantas, algas y bacterias, mientras que la quimiosíntesis, únicamente en bacterias.

Anabolismo y Catabolismo

Anabolismo

Conjunto de procesos bioquímicos mediante los cuales las células sintetizan, con gasto de energía, la mayoría de las sustancias que la constituyen y necesitan.

Catabolismo

Conjunto de reacciones metabólicas cuya finalidad es proporcionar a la célula energía.

Fosforilación Oxidativa

Flujo de electrones conducidos a través de las proteínas que constituyen la cadena de transporte electrónico hasta el oxígeno. Energía utilizada para la síntesis de ATP. Ocurre en la membrana interna mitocondrial.

Fotofosforilación

Flujo de electrones que proceden de los fotosistemas al excitarse por acción de la luz y se han conducido a través de los diferentes aceptores hasta el NADPH, a la vez que hay un gradiente de protones cuya energía es utilizada para la síntesis de ATP. Ocurre en los cloroplastos.

Localización de Procesos Celulares

• A) Síntesis de ARN ribosómico: nucléolo (núcleo), mitocondria o cloroplasto.
• B) Fosforilación oxidativa: membrana mitocondrial interna.
• C) Digestión de sustancias: lisosomas.
• D) Síntesis de almidón: cloroplasto.
• E) Ciclo de Krebs: matriz mitocondrial.
• F) Transporte activo: membranas.
• G) Transcripción: núcleo celular, mitocondria o cloroplasto.
• H) Traducción: ribosomas.
• I) Fase luminosa de la fotosíntesis: membrana tilacoidal.
• J) Glucólisis: citosol.

ATP: Función, Composición y Síntesis

La célula utiliza el ATP como intermediario energético en la transferencia de energía celular.

Su composición química se basa en una base nitrogenada (adenina), una ribosa y tres moléculas de ácido fosfórico (grupos fosfato).

Su síntesis se realiza en las mitocondrias y en los cloroplastos.

Las reacciones metabólicas en las que se produce son la fosforilación oxidativa y la fotofosforilación.

Los procesos celulares son la respiración celular y la fotosíntesis.

Procesos Metabólicos: Definiciones y Localización

Glucólisis

Conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales una molécula de glucosa se transforma en dos moléculas de ácido pirúvico. Ocurre en el citoplasma de todas las células.

Fermentación

Proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno, y el producto final es un compuesto orgánico. Ocurre en el citoplasma de las células animales y algunos microorganismos.

Fosforilación Oxidativa

Proceso metabólico que utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes para producir adenosina trifosfato (ATP). Ocurre en las mitocondrias de todos los organismos aeróbicos.

β-oxidación

Conjunto de transformaciones mediante las cuales, a través de distintas reacciones metabólicas, los ácidos grasos se degradan eliminando dos carbonos en forma de acetil coenzima A. Ocurre en las mitocondrias de todos los organismos aeróbicos.

Fotosíntesis

Proceso por el cual la energía solar es utilizada para obtener moléculas ricas en energía y moléculas reductoras, que se utilizarán para sintetizar moléculas orgánicas. Ocurre en los cloroplastos de células fotosintetizadoras de las plantas superiores y algas verdes.

Catabolismo Aeróbico y Anaeróbico

El catabolismo es el conjunto de reacciones metabólicas que proporciona a la célula precursores metabólicos, energía y poder reductor.

El proceso aeróbico ocurre en el citoplasma y en la mitocondria, y el proceso anaeróbico en el citoplasma (citosol). En cuanto al rendimiento, el proceso aeróbico tiene mayor rendimiento energético que el anaeróbico. Los productos finales en la aerobiosis son el ATP, el CO₂ y el H₂O, y en la anaerobiosis el ATP, el lactato y/o etanol.

Genética y Biología Molecular

Gen

Secuencia de nucleótidos en la molécula de ADN (o ARN, en el caso de algunos virus) que contiene la información necesaria para la síntesis de una macromolécula con función celular específica, habitualmente proteínas, pero también ARNm, ARNr y ARNt.

Agentes Mutagénicos

Según Darwin, el proceso evolutivo se basa en tres factores: el elevado número de descendientes, la variabilidad fenotípica de la descendencia y la selección natural. La teoría neodarwinista nos dice que la variabilidad de la descendencia en los organismos con reproducción asexual se debe a las mutaciones y, en los organismos con reproducción sexual, a la recombinación genética, que se produce durante la meiosis, y a las mutaciones. Aunque la frecuencia media de mutación es muy baja, desde el punto de vista cualitativo es más importante que la recombinación, ya que puede dar lugar a nuevos genes, es pues la base de la variabilidad. La mutación permite que de un gen A aparezca un nuevo gen a, y si uno de ellos aporta una ventaja, la selección aumentará su frecuencia y la especie evolucionará.

Dos ejemplos de enfermedades genéticas son el cáncer y enfermedades genéticas que se transmiten de generación en generación.

Transcripción, Traducción y Transcripción Inversa

• Transcripción: síntesis de una cadena de ARN que tiene la secuencia complementaria de una cadena de ADN que actúa como molde.
• Traducción: síntesis de una cadena polipeptídica a partir de una secuencia de ARNm.
• Transcripción inversa: se produce en retrovirus o virus de ARN.

Función de los Distintos Tipos de ARN en la Expresión Génica

• ARNr: forma parte de los ribosomas.
• ARNt: transporta los aminoácidos de forma específica al ribosoma.
• ARNm: contiene el mensaje genético.

Código Genético

Sistema que establece una relación de correspondencia entre los tripletes del ARN mensajero y los aminoácidos que codifican.

Codón

Grupo de tres nucleótidos consecutivos (triplete) del ARN mensajero que codifica un aminoácido.

Anticodón

Región del ARN transferente que contiene un triplete de bases que se une específicamente

a un codón complementario del ARN mensajero.

-Codones de terminación son aquellos que no corresponden a ningún aminoácido y finalizan la síntesis de proteínas.

-Entre sus características destaca la universalidad y la degeneración.

-Replicación, forma réplicas de ADN exactas a sí mismo para poder transmitir fielmente la información genética a las células hijas.

Transcripción, copia una parte del mensaje genético desde su forma original, ADN, a otra, ARN, que se pueda sintetizar de proteínas específicas.

– Traducción, proceso de biosíntesis de proteínas. La molécula de ARNm formada en la transcripción contiene la información necesaria para la síntesis de la proteína correspondiente. La unión de los aa se realiza mediante enlaces peptídicos.

-Gen: Definido anteriormente.

-Genoma: Es el conjunto de genes contenidos en los cromosomas, es decir lo que puede

una especie en particular

interpretarse como la totalidad de la información genética que posee un organismo o

-El codigo genético es universal y degenerado. Universal porque es igual para todos los seres vivos, incluidos los virus y degenerado porque un mismo aminoácido está determinado para varios codones, es decir, un mismo aminoácido se puede decir de varias formas ya que tiene en común dos bases nitrogenadas.

-Antigeno: cualquier molecula no reconocida por un organismo y que provoque la aparicion de otras especificas contra ella(anticuerpos)

-Macrofago: tipo de leucocito que interviene en la respuesta inmunitaria celular como celula

presentadora de antigenos y que realiza fagocitosis.

-Linfocito B: tipo de leucocito que participa en la inmunidad mediada por anticuerpos, y que ante la presencia de un antigeno se diferencia para convertirse en celulas plasmaticas productoras de anticuerpos.

-Vacuna: sustancia antigenica o producto derivado que se suministra a un organismo para inducir una inmunidad adquirida activa frente a un determinado agente patogeno.

-Inmunodeficiencia: incapacidad del sistema inmunologico para defender al organismo frente a las infecciones.

1. Linfocitos B: Producción de anticuerpos.

2.Linfocitos T: Unión con antígenos y activación de la producción de anticuerpos por linfocitos

B.

3. Anticuerpos: Unión con antígenos específicos.

4.Macrófago: Fundamentales para la fagocitosis.

5. Complemento: Destrucción celuiar, inicio y ampliación de los procesos inflamatorios y activación de los macrófagos.

-Inmunidad humoral: Estado de resistencia que poseen los organismos frente a determinados acciones patogenas, debido a los anticuerpos producidos por los linfocitos B,(celulas plasmaticas).

en

-Inmunidad celular: Estado de resistencia mediado por los linfocitos T.

Caracteristicas de la inmunidad humoral: Los anticuerpos se unen especificamente a los antigenos (virus, toxinas) que indujeron su formacion y bloquean su capacidad para unirse a

otras celulas.

-Caracteristicas de la inmunidad celular: Los linfocitos T estimulan las respuestas de otras celulas o destruyen directamente a las celulas infectadas y los macrófagos son presentadores de antigenos, fagocitosis e interactuan con los linfocitos estimulandose mutuamente.

-Antigeno: Cualquier molecula no reconocida por un organismo y que provoque la aparicion de otras especificas contra ella (anticuerpos).

-Anticuerpo: Molecula producida por las celulas plasmaticas de un organismo en respuesta a la entrada de antigenos con los que se une especificamente.

ramalmante proteínas ó glu, lp, ÁDN unidas a prot.

Naturaleza química antígenos: Moléculas de peso molecular elevado de naturaleza variabe.

coproteíras

obularec

LaNaturaleza química anticuerpos: Grandes moleculas proteicas con pequeña regiom glucidica.

-Al ser un anticuerpo una molecula proteica, si contacta con un organismo distinto al que la ha producido, este puede no reconocerla como propia (seria un antigeno para el) provocando la respuesta inmune..

-Sistema inmunitario: conjunto de organos, tejidos, celulas y moleculas responsables de la

inmunidad que responden de manera coordinada a cualquier sustancia que el organismo no reconozca como propia produciendo una respuesta inmunitaria.

-Anticuerpo: molecula proteica producida por los linfocitos B (o las celulas plasmaticas) en respuesta a la entrada de moleculas no reconocidas como propias(antigenos) y con las que se.

une especificamente.

– Inmunodeficiencia: incapacidad del sistema inmunologico para defender al organismo frente a las inyecciones.

-Enfermedad autoinmune. enfermedad producida por una respuesta inmunitaria en la que se destruyen moleculas o celulas propias.

-Reaccion alergica o de hipersensibilidad: respuesta inadecuada o exagerada del sistema inmunitario. inte un 

-Linfocito: Celula del sistema inmunitario que reconoce y puede destruir antigenos.

-Macrotago; celulla presentadora de antigenos o fagocitica-belenucion 1

-Antigeno: cualquier molecula no reconocida como propia por un organismo y que provica la aparicion de otras especificas contra ella (anticuerpos)

-Inmunoglobulina (anticuerpo): molecula proteica producida por los linfocitos B (o las celulas plasmaticas) en respuesta a la entrada de moleculas no reconocidas como propias (antigenos) y.

con las que se une especificamente.

-Interferon: proteina producida naturalmente en cantidades muy pequeñas por el sistema sobre todo. inmunitario de la mayoria de los animales como respuesta a agentes externos, tales como virus, bacterias, parasitos y celulas cancerigenas, y que actuan sobre los receptores de las celulas vecinas. pura que se defiendan frenté al ataque del patágeno.

-Macrófagos: fagocitar todos los cuerpos extraños que se introducen en el organismo como las bacterias y sustancias de desecho de los tejidos, además el macrófago produce una serie de sustancias que participan en la coagulación como son: proteína C. cala presen

-Memoria inmunológica: Es la capacidad que tiene los Linfocitos B y T para sintetizar un anticuerpo determinado/cuando la Noxa/que desencadena una enfermedad infecto contagiosa

entra al organismo desencadenando la enfermedad.

•acunacion: e5 un etodo preventivo de in entermedad (ae Sonsiste en inyeetar a una persona

microorganismos atenuados o mueros de lacnsespecird oue se quiere prevenir para activar el

sistema inmune y que se produzcan anticuerpos específicos.

Sueroterapia: tratamiento curativo de inmunidad pasiva con una duración limitada. Se trata de proporcionar a un paciente aquejado de una enfermedad infecciosa, los anticuerpos específicos

para

los antígenos que produce la enfermedad. (1,5 puntos)

El tipo de inmunidad con al que están relacionados estos procesos:

Vacunación – inmunidad activa

Cuando una proteína consta de más de una cadena polipeptídica, es decir, cuando se trata de una proteína oligomérica, decimos que tiene estructura cuaternaria.

La estructura cuaternaria debe considerar:

Estructura y Propiedades de las Proteínas

|17

* El número y la naturaleza de las distintas subunidades o monómeros que integran el oligómero y

* La forma en que se asocian en el espacio para dar lugar al oligómero.