Compartimelización Celular

Compartimelización Celular

• Es un proceso en que la célula establece separaciones para cada organelo, con la finalidad de dar una respuesta más exacta y rápida frente a los estímulos internos y externos del sujeto, ayuda al proceso de la evolución, ya que el organismo reacciona mejor frente a las amenazas
• Los compartimientos que se forman en el interior de la célula imitan a los sistemas presentes en el cuerpo humano (circulatorio, respiratorio, etc)
• El núcleo en su superficie presenta Poros Nucleares, permite la comunicación entre el interior y el exterior del núcleo, estos poros tienen un tamaño definido
• La membrana está conformaba de una bicapa fosfolipidica, en su exterior cuenta con azúcares adheridos a ella, también presenta proteínas. En el medio intracelular, esta membrana es sostenida por el citoesqueleto
• El citoplasma es todo el medio interno de la célula, abarca organelos y el medio acuoso
• El citosol se refiere sólo a la capa acuosa que se encuentra en el interior de la célula
• Cada organelo presente en la célula cuenta con membranas internas que permiten la compartimelización y la eficiencia al momento de realizar todos los procesos correspondientes
• El retículo Endoplasmático son túbulos que se proyectan desde el núcleo hacia el resto de la célula (citoplasma), en su membrana cuenta con Ribosomas que son los captadores de proteínas y enzimas que luego entraran en el retículo
• Aparato de Golgi: son sacos membranosos apilados con vesículas en su superficie que permiten la captación de proteínas, que al momento de ingresar al aparato sufren su maduración y posterior viaje a su destino
• Núcleo: es el organelo con mayor volumen, cuenta con una doble membrana, es aquí donde se producen todos los procesos relacionados con el material genético. En una parte se observa un sector de mayor densidad (heterocromatinas), y uno de menor (eucromatinas), cabe destacar que ambas son increíblemente densas
• En la Mitocondria ocurre que su membrana (doble) se compartimeliza en su interior, haciendo todos los procesos más rápidos, con el objetivo de producir mucha energía mediante la respiración celular
• Peroxisomas y Lisosomas: su función es degradan desechos y moléculas que ya no son útiles para la célula

Tipos de Célula

• Todos los organismos están constituidos por células
• Nuestro organismo está compuesto de 10 billones de células aproximadamente, pero hay alrededor de 10 veces más células procariontes viviendo en nuestro organismo, teniendo una relación simbiótica
• Microbioma:  comunidad microbiana que vive en nuestro organismo de una forma simbiótica
• Célula Procarionte: la mayoría son organismos unicelulares, hay veces en las que se agrupan en cadenas o comunidades y se potencian para realizar sus funciones determinadas. Son químicamente muy diversas, lo que les permite adaptarse a ambientes extremos y sobrevivir a ellos. Su cantidad en la tierra supera ampliamente a los organismos vivos
• Algunas de sus características son que no cuentan con un núcleo definido, ya que la célula no está compartimelizada en su interior, tiene moléculas de plásmidos (ADN) en su interior, hay células que cuentan con un flagelo para poder moverse, poseen una pared celular y una capsula que es la encargada de la virulencia de la célula, además en su interior se encuentran Ribosomas que son de menor tamaño.
• Células Eucariontes: tienen conjunto de componentes intracelulares, cada uno en su compartimento específico.
• Vacuolas: ayuda a conservar la turgencia de la célula

Organización Biológica

• Átomo – Molécula – Célula – Tejido (grupo de células similares) – Órgano (unidad funcional) – Sistema Orgánico – Organismo Multicelular – Población (misma especie viviendo en el mismo lugar) – Especie (organismos similares que pueden dejar una descendencia viable) – Comunidad (poblaciones distintas viviendo en el mismo lugar) – Ecosistema (comunidad más el espacio donde habitan) – Biosfera (toda la vida viviente más las porciones de tierra)

Diversidad Celular

• Las células se diferencian en distintos tipos celulares para poder realizar distintas funciones especializadas (sexual, muscular, grasa, nerviosa, epitelial, ósea, etc.)
• Todas contienen el mismo material genético, aún que realicen distintas funciones, esto sólo se debe a que sólo ciertos genes son los que se activan en el proceso de diferenciación
• Gracias a la diferenciación celular es que se forman los tejidos especializados

Familia de Biomoléculas (Glúcidos y Lípidos)

• Todos los organismos están compuestos por 4 tipos biomoléculas principales. Todas ellas son polímeros compuestas de unidades más pequeñas.
• En el caso de los Polisacáridos son los azúcares, en los Lípidos los ácidos grasos, en las Proteínas los aminoácidos, y finalmente los Ácidos Nucleicos constituidos por nucleótidos
• Los Glúcidos están compuestos principalmente por C, H y O. Son la principal y más rápida fuente de energía de los organismos. Los encontramos como parte de las membranas celulares y MEC, además de participar en los procesos de señalización celular (reconocimiento de partículas) y adhesión celular
• Estos azúcares se pueden clasificar según la cantidad de monómeros que posean: monosacáridos (1 azúcar), disacáridos (2 azúcares), oligosacáridos (3 o más azúcares) y los polisacáridos (miles de azúcares)
• Para unirse 2 azúcares es necesario que ocurra una reacción de condensación, la que consiste en perder una molécula de H2O para que los azúcares se puedan formar un enlace glucosídico. Si dos moléculas se quieren separar deberá ocurrir la Hidrólisis, que es la reacción contraria a la de condensación
• Oligosacáridos: polímero a base de monosacáridos, cuentan con una cadena central de monosacáridos unidos mediante enlaces α y β, pueden tener ramificaciones, así como otras biomoléculas unidas
• Los oligosacáridos cumplen funciones de reconocimiento de células, en la unión de virus y toxinas, en la adhesión de bacterias, en la interacción célula-célula y en la destinación de proteínas dentro de la célula
• Glicocálix: se refiere a la cubierta celular, donde se encuentran oligosacáridos unidos a otras biomoléculas que se encuentran en la célula, participan en la adhesión celular, ya que atrapan otras moléculas para que se unan a la matriz celular y formen tejidos
• Lípidos: compuestos principalmente por C, H y O, son insolubles en agua (hidrofóbicas) pero sí en algunos solventes orgánicos, son largas cadenas hidrocarbonadas alifáticas no polares
• Los más abundantes en la célula son los triglicéridos, los fosfolípidos, esteroides y glicolípidos
• Lípidos de membrana (Glicolípidos): generalmente son 2 cadenas de ácidos grasos unidos a una molécula de glicerol (cabeza polar), esta a su vez se une a un grupo fosfato, se denomina fosfolípido
• Ácidos Grasos: corresponden a ácidos porque tienen un grupo carboxilo, este se une a una cadena hidrocarbonada saturada (sin presencia de enlace doble) o insaturada (presenta enlace doble). Los ácidos insaturados son más flexibles y permiten más movimiento de la capa lipídica.
• Triacilglicerol: formado por 3 ácidos grasos unidos mediante un enlace éster a una molécula de glicerol, son apolares (insolubles)
• Fosfolípidos: dos colas de ácidos grasos unidos a una cabeza de glicerol con un fosfato que interactúa con un grupo polar. En ambientes acuosos forman una bicapa

Familia de Biomoléculas (Proteínas y Ácidos Nucleicos)

• Proteínas: forman parte de más del 50% del peso de la célula seca, cumple importantes funciones de estructura, catálisis (favoreciendo reacciones químicas mediante enzimas), movimiento, defensa, regulación y señalización, almacenamiento, transporte (de macro y micromoléculas entre el ambiente intra y extracelular, también en algunos organelos)
• Su estructura básica es el aminoácido que consiste en una molécula con un C central (α) que tiene unido un grupo carboxilo y uno amino, además de una cadena R (radical). El radical que se le enlace es distinto en cada aa. Y es el que determinará las funciones químicas y físicas del aa.
• Estos aa. Se pueden clasificar en polares o no apolares, y además en neutrales y con carga
• Se le llama aa. (1 monómero), péptido (2-50) y polipéptido o proteína (50+)
• Los aa. Se unen con un enlace peptídico que se produce entre el C del grupo carboxilo y el N del grupo amino, cuando esto ocurre, estamos frente a una reacción de condensación o de deshidratación, ya que se pierde una molécula de H2O
• Este proceso es una polimerización polarizada, ya que ocurre sólo en el extremo de la cadena en la que se encuentra el grupo carboxilo
• Los aa. Se pueden clasificar mediante su organización estructural en primarias, secundarias, terciarias y cuaternarias
• Estructura Primaria: se refiere a la secuencia de aa. Que forman el péptido
• Estructura Secundaria: la cadena se empieza a plegar mediante puentes de H, dando origen a una α hélice o hoja β plegada. Aún no hay interacción entre las cadenas laterales
• E. Terciaria: Se comienza a plegar sobre sí misma y empieza a generarse interacción entre las cadenas laterales. El plegarse forma los dominios (motivos) que son regiones que les darán las características físicas y químicas a la proteína, esta ya comienza a ser funcional y tiene una estructura 3D
• Estructura Cuaternaria: Se refiere a más de una cadena polipeptídica para poder funcionar
• Plegamiento de proteínas: se da en la estructuración ternaria y utiliza para llegar al nivel energético más favorable, hay métodos como plegamiento sobre las cadenas hidrofóbicas, fuerzas de Van der Waals, puentes de H, enlace iónico, enlace disulfuro inter o intracatenario
• La función de una proteína depende de su estructuración tridimensional, cuando esto está definido se habla de una Conformación óptima. En el ambiente donde esta se encuentre pueden existir agentes denaturantes (pH, temperatura, agentes reductores, fuerzas iónicas). Pueden renaturarse
• Ácidos Nucleicos: su unidad básica son los nucleótidos, hay dos tipos en la célula AND y ARN
• Nucleótidos: están constituidos por un monosacárido (pentosa), una base nitrogenada y un grupo fosfato (1-3)
• Si en la pentosa está unido al C2 un grupo hidroxilo, corresponderá a una ribosa (ARN), pero si al C2 está enlazado un H, va a corresponder a una desoxirribosa (ADN)
• En el caso de las bases nitrogenadas, estas se enlazan mediante un N al Cα de la célula. Las bases pueden ser Purinas (G y A), o Pirimidinas (Timina (ADN), Uracilo (ARN) y Citosina)
• El grupo fosfato se une al C5 de la pentosa, en esta reacción se pierde un H2O. Si se enlaza otro g. fosfato, se perderá el H del grupo hidroxilo del fosfato solo, el Oxígeno del fosfato enlazado y el protón de H que acompaña.
• Dos nucleótidos se enlazarán con un enlace covalente llamado fosfodiéster. A través del C 3’ de la pentosa se enlaza el grupo fosfato (enlazado al C 5’) del otro nucleótido, esta reacción genera una pérdida de H2O
• Siempre se va formando de 5’ fosfato a 3’ OH, es bidireccional. A-T (2 puentes H), C-G (3 puentes H)
• ARN: cadena hebra simple, existen 3 tipos (mensajeros, transferencia, ribosomal), tiene uracilo, y ribosa
• La principal función de los ácidos nucleicos es almacenar información genética y dirigir la síntesis de proteínas

Teoría Celular

• Robert Hooke: fue el 1ro es utilizar la palabra célula
• Bichat: dijo que los órganos están formados por células
• Dutrochet: la célula es la unidad básica
• Brown: todas las células tienen núcleo
• Schwaan: célula vegetal (la célula es la unidad anatómica y estructural)
• Scheleiden: célula animal (la célula es la unidad anatómica y estructural
• Virchow: célula es el origen de los seres vivos
• La célula es la unidad estructural, funcional y de origen del organismo
• La información genética está contenida en la célula
• Toda célula eucarionte tiene como organelos básicos una membrana plasmática, citoplasma, material genético (ADN y ARN) y ribosomas (formación de proteínas)
• Mesosoma: organelo de la célula procarionte que consiste en invaginaciones de la membrana a su interior, que sirve para acelerar el metabolismo de la célula y ocupar menos energía en los procesos de respiración, fotosíntesis, etc.
• Células Procariontes: se diferencian en el domino Bacteria y en el Archaea (no tienen péptidoglicano, que diferencia a las bacterias en 2 grandes grupos), ambas presentan distintos tipos de hidrocarburos en sus membranas. El dominio archaea presenta histonas, las bacterias tienen otras proteínas que presentan esa función
• Las células procariontes presentan cápsula (no siempre), membrana plasmática, flajelo, ribosomas, citoplasma, mesosoma, pilis (adhesión y sexual). Miden de 1 a 10 micrones y se dividen por fisión binaria
• Tinción Gram: un gran positivo se da cuando se aprecia la tinción, permite dividir al reino bacteriano. Las bacterias que resultan ser positivas presentan una pared celular delgada con un espacio periplásmico que presenta una gran cantidad de peptidoglucano. En cambio, los gram negativo presentan una pared celular gruesa, y poca presencia de peptidoglicano
• Teoría Endosimbiosis: una célula se volvió predadora para poder adaptarse mejor al ambiente en el que vivía, se alimentaba de células procariontes pequeñas que realizaban fotosíntesis. En algún momento una de estas células no se digirió y quedó viva dentro de la célula huésped, creando una relación simbiótica entre ambas (mutualismo) la célula huésped se beneficiaba de las moléculas que producía la célula pequeña, y esta a su vez aprovechaba el ambiente de protección de la célula huésped. La propia célula huésped fue creando sus organelos a través de su membrana, o ingiriendo otras células
•  Protozoo: célula eucarionte unicelular, presenta una vacuola contráctil (regula osmosis), Mancha ocular (fotoreceptor, indica dónde está la luz)
• Vacuola: bolsa membranosa que va creciendo a medida que la célula madura. Funciona como almacenamiento y permite controlar el volumen y la presión de turgencia
• Hongos: presenta pared celular compuesta de lignina

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