INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA MOLECULAR Maestría en Criminalística Ministerial

CÉLULA

Microscopía Electrónica

Propiedades Básicas de la Célula Complejidad y Organización Información genética Autoreproducción Captación y consumo de energía Metabolismo celular Actividades mecánicas Respuesta a estímulos Autoregulación

1.Complejidad y Organización Organelos en posición adecuada Menor tolerancia de errores en la interacción entre moléculas Mayor regulación del sistema

… Organización Niveles de organización: Precursores: CO2, H2O y NH3 Estructural Niveles de organización: Precursores: CO2, H2O y NH3 Intermediarios: piruvato, malato, citrato, etc Unidades estructurales: nucleótidos, aa, ac grasos, monosacáridos Macromoléculas: DNA, RNA, proteínas, lípidos, polisacáridos Asociados supramoleculares: ribosomas, complejos enzimáticos Organelos Célula Complejo enzimático Macromolécula Organelo Célula

2.Información Genética Los organismos se generan a partir de la información codificada en el material genético Toda la información está contenida en los genes de los cromosomas Dicha información codifica para todas las actividades celulares

3.Autorreproducción El ciclo celular involucra la división (Fase M) de las células originando 2 células hijas Antes de la división, el DNA se duplica y cada célula recibe una dotación completa e igual a la célula madre

4.Captación y Consumo de energía Todas las funciones celulares necesitan de energía. La mayor parte de la energía proviene del sol, donde las plantas la convierten en energía química y la almacenan en forma de carbohidratos. A las células animales les llega en forma de glucosa y se almacena en forma de ATP

5.Rutas Metabólicas A la suma de todas las reacciones celulares se le llama Metabolismo Celular Las células siempre están trabajando: Anabolismo y Catabolismo. El metabolismo se realiza con la ayuda de las enzimas (catalizadores metabólicos).

6.Actividades Mecánicas Las células necesitan moverse, sintetizar y transportar moléculas. Todas esta actividades dependen de cambios mecánicos dirigidos por moléculas especiales mediante mecanismos de transducción de señales

7.Respuesta a Estímulos Las células están cubiertas por receptores que interactúan con las sustancias del medio de forma específica Las respuestas: división, síntesis proteica, transporte y/o apoptosis

8.Autoregulación Control del ciclo celular Dentro de cada célula operan muchos mecanismos de control diferentes Cuando dichos mecanismos fallan, la desregulación es la mayoría de los casos muy evidente: ejm desregulación del ciclo celular (Fase M = cáncer)

TIPOS CELULARES PROCARIOTES: (pro=antes y carion=núcleo). Estructuralmente son más simples. Ejm Bacterias EUCARIOTES: (eu=verdadero y carion=núcleo). Estructuralmente más complejas. Ejm Protistas, Hongos, Plantas y Animales

Diferencias Concepto Procariote Eucariote Origen Caldo primitivo Estructura Sencilla Compleja Genoma Nucleoide; circular Núcleo; lineal Membrana nuclear No existe Doble y poroza Long del DNA 0.25-3 mm 4.6 mm levaduras Cromosomas Único y sin proteínas Humanos 46 y con proteínas Citoplasma Prácticamente sin membranas, solo los mesosomas Organelos membranosos Citoesqueleto No Sí Ribosomas pequeños Sí, más grandes Divsión celular Surco divisor sin compactación del genoma Mitosis con genoma compactado Reproducción Asexual y conjugación Sexual Diferencias

ORGANELOS Y FUNCIÓN Membrana Celular Núcleo Ribosomas Retículo Endoplásmico Aparato de Golgi Mitocondrias Lisosomas Peroxisomas

Membrana Celular Define la extensión celular Dinámica, fluida (lípidos) y a la vez rígida (colesterol) Asimétrica: cada cara tiene sus funciones Altamente permeable y selectiva

Núcleo Celular En este organelo se localiza el DNA Su principal función es la replicación y transcripción del DNA Su membrana tiene poros.

Mitocondrias Tiene 2 membranas; la interna forma crestas Posee su propio DNA Producción de ATP durante el Ciclo de Krebs

Ribosomas Organelos situados en el citosol celular Se encargan de la traducción del mRNA y por lo tanto participan en la síntesis proteica

…ribosomas y síntesis de proteínas

Retículo Endoplásmico Está constituido por vesículas aplanadas de una sola membrana llamadas cisternas. El RER participa en la síntesis de proteínas y el REL en la síntesis de hormonas esteroides y destoxificación del hígado.

… RER y REL

Aparato de Golgi Consta de vesículas aplanadas que por estrangulamiento producen vesículas de secreción. Participa en modificaciones post-traduccionales

… Aparato de Golgi

Rutas de Secreción Exocitosis

Lisosomas Vesículas de membrana sencilla que contienen hidrolasas ácidas Participan en la degradación de los productos fagocitados y pinocitados El pH óptimo para las hidrolasas es menor a 5

… Lisosomas

Peroxisomas Contienen oxidasas (producen peróxido de Hidrógeno) y catalasas (lo eliminan) Se lleva a cabo la β-oxidación de los ácidos grasos El transporte a través de su membrana es por medio del péptido señal