1er semestre ''C''

Biología célular y molecular

Alumna: Cassandra Isabella Marín Morán

Docente: Víctor Francisco Pérez García

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La MEC no solo es un soporte físico para las células, sino también un medio dinámico que regula las funciones celulares.

Composición detallada:

1. Proteínas estructurales:

   • Colágeno: Hay más de 20 tipos, pero el colágeno tipo I es el más común, presente en huesos, piel y tendones.

   • Elastina: Es altamente flexible, permitiendo que los tejidos recuperen su forma tras deformarse.

2. Proteoglicanos:

   • Contienen glicosaminoglicanos (GAGs) unidos a un núcleo proteico.

   • Ejemplo: el condroitín sulfato y el queratán sulfato.

3. Ácido hialurónico:

   • Atrae agua, formando una sustancia gelatinosa que da soporte a las células y facilita la migración celular.

4. Glicoproteínas adhesivas:

   • Fibronectina: Se une al colágeno, integrinas y otras moléculas, mediando la interacción célula-MEC.

   • Laminina: Importante en la formación de membranas basales.

     
     

Funciones ampliadas:

• Cicatrización: La MEC actúa como reservorio de factores de crecimiento, liberándolos para estimular la reparación.

• Migración celular: Durante el desarrollo embrionario y la metástasis.

• Regulación de la señalización celular: A través de receptores como las integrinas y sindecanos. ³

La mitocondria es central en el metabolismo y la homeostasis celular.

Características genéticas:

• Posee su propio ADN circular (mtDNA), que codifica algunas proteínas esenciales para la respiración celular.

• El mtDNA se hereda únicamente por vía materna.

  
  

Producción de energía:

El ATP se genera mediante:

1. Glucólisis (en el citoplasma): Produce piruvato, que ingresa a la mitocondria.

2. Ciclo de Krebs: En la matriz mitocondrial, se generan NADH y FADH2.

3. Fosforilación oxidativa: En las crestas mitocondriales, los electrones transportados por NADH y FADH2 generan un gradiente de protones, impulsando la síntesis de ATP por la ATP sintasa.

   
   

Otras funciones importantes:

• Termogénesis: En tejidos especializados (grasa parda), generan calor en lugar de ATP.

• Control del estrés oxidativo: A través de enzimas como la superóxido dismutasa (SOD).

• Interacción con otros orgánulos: Colabora con el retículo endoplasmático en la regulación de calcio. ⁴

Es esencial para mantener la organización y función de las células eucariotas.

Rutas principales:

1. Vía secretora:

   • Desde el retículo endoplasmático (RE) al aparato de Golgi: Transporte de proteínas recién sintetizadas.

   • Desde el Golgi a la membrana plasmática: Exocitosis de proteínas y lípidos.

2. Vía endocítica:

   • Endosomas tempranos: Reciben vesículas de endocitosis.

   • Endosomas tardíos y lisosomas: Degradación y reciclaje de materiales.

     
     

Proteínas clave en el transporte vesicular:

• COPI y COPII: Cubren vesículas transportadas entre el RE y el Golgi.

• Clatrina: Recubre vesículas que llevan materiales hacia los endosomas.

• Rab y SNAREs: Aseguran el reconocimiento y la fusión de vesículas con la membrana correcta.

  
  

Disfunciones asociadas:

• Enfermedades neurodegenerativas: Problemas en el tráfico vesicular contribuyen al Alzheimer y Parkinson. ⁵

El ciclo celular asegura la replicación precisa del ADN y la división celular.

Fase G1:

• Se sintetizan proteínas y orgánulos necesarios para la duplicación del ADN.

• El punto de control G1/S verifica la integridad del ADN.

Fase S:

• Replicación del ADN: Cada cromosoma se duplica formando cromátidas hermanas unidas por el centrómero.

• Se sintetizan histonas y proteínas asociadas al ADN.

Fase G2:

• La célula se prepara para la mitosis acumulando energía y verificando errores en el ADN replicado.

• Se duplica el centrosoma, necesario para formar el huso mitótico.

Fase M (Mitosis):

• Duración: Es la fase más corta del ciclo.

• Se completa con la citocinesis, donde el citoplasma se divide en dos células hijas.

  
  

Regulación:

• Las ciclinas y las CDKs actúan como motores moleculares.

• Proteínas clave:

  • p53: Actúa como guardián del genoma, deteniendo el ciclo si hay daños.

  • Rb: Regula la transición G1/S al controlar factores de transcripción. ⁶

Lisosomas:

• Tienen más de 50 enzimas hidrolíticas, incluyendo lipasas, proteasas y nucleasas.

• Formados por la fusión de vesículas derivadas del aparato de Golgi.

  
  

Procesos en los lisosomas:

• Autofagia: Degradación de orgánulos dañados.

• Heterofagia: Digestión de materiales ingeridos mediante fagocitosis o endocitosis.

  
  

Enfermedades lisosomales:

• Enfermedad de Gaucher, Tay-Sachs y otras causadas por acumulación de sustratos no degradados.

Peroxisomas:

• Contienen enzimas oxidativas como catalasa y urato oxidasa.

  
  

• Participan en:

  • Beta-oxidación: Degradación de ácidos grasos de cadena larga.

  • Metabolismo de peróxido de hidrógeno: Lo convierten en agua y oxígeno.

  • Síntesis de lípidos: Incluidos plasmalógenos y colesterol.

    
    

Enfermedades asociadas:

• Síndrome de Zellweger: Alteración en la biogénesis de peroxisomas. ⁷

En este evento ⁸

He llegado a la conclusión de que gracias a la recopilación de toda la información obtenida, el entender estos temas puede facilitar la comprensión de cómo funcionan las células y, en última instancia, cómo funcionan los organismos vivos. Saber cómo se mueve y se organiza cada componente en la célula, cómo se almacena, o copia la información genética, el cómo esta información se traduce en proteínas nos da una base sólida para estudiar la biología y sus distintas aplicaciones.

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