MIOGLOBINA está en los músculos, hecha de un polipéptido (E3) es conjugada (tiene un grupo hemo) no tiene efecto cooperativo, almacena O2 que se utiliza cuando el transporte sea insuficiente. Su curva de saturación es lineal hasta que se acerca al 100% tiene mayor afinidad por el O2 que la HB Adulto. La mioglobina (MB) almacena O2 que solo se libera cuando la PP (presión parcial) de O2 sea baja en el tejido.

La afinidad de la hemoglobina por el O2 puede bajar por:

® Descenso del pH (efecto Bohr) va de 7,6 a 7,4 es decir que se hace más acido, la estructura de la proteína se hace tensa y por ende, menos afín.

® Sube la temperatura

® Sube presión parcial de CO2 – produce disminución del pH)

® Aumento en la concentración de 2,3 BPG: en el estado tenso la HB tiene la capacidad de unirse a solo una molécula de 2,3 BPG y así se estabiliza, cuando no lo hace, la HB tiene mayor afinidad con el O2; un aumento en la concentración de 2,3 BPG provoca que naje la afinidad por el O2 sube P50, baja afinidad

MECANISMO MOLECULAR DE TRANSPORTE DE O2

1. Cuando el glóbulo rojo llega a los capilares de los alveolos la HB esta aprotonada (altos niveles de H+ -protones-) porque los capto gracias a su capacidad Buffer

2. El O2 que está a alta presión en el aire tiende a entrar al GBR a través de los capilares

3. La HB protonada intercambia el H+ por O2 y se transforma en HEMOGLOBINA OXIGENADA.

4. Los H+ desplazan el equilibrio de H2CO3- a la producción de ácido carbónico (H2CO3) en el interior del GBR. Es poco reversible

(H + HCO3- H2CO3)

5. El H2CO3 se descompone en H20 y CO2; el CO2 tiende a salir por difusión facilitada...carrier

(H + HCO3- CO2 + H20)

6. Los iones HCO3- entran al GBR intercambiándose con los iones CL- (carrier) estos iones de bicarbonato se unen a los H+ y se transforman en CO2 y H2O

PRIMER ETAPA

7. El GBR llega a los capilares que irrigan a los tejidos, la hemoglobina se encuentra oxigenada (HB O2)

8. El CO2 del tejido tiende a entrar en el GBR y reacciona con el agua formado ácido carbónico

(CO2+H2O h2co3)

9. El H2CO3 se disocia en H+ y HCO3-

10. La hemoglobina se carga de H+ y regula el pH haciendo que baje la afinidad por el O2 y salga del GBR

11. Los iones de bicarbonato que se produjeron en el interior del GBR se intercambian con los de CL-

SEGUNDA ETAPA

En la primera etapa (en el alveolo) la hemoglobina se cargó de O2 y expulso todo el CO2 que viajo en forma de bicarbonato. La sangre con HB oxigenada recorre el circuito sanguíneo y llega hasta los tejidos. En la segunda etapa (en los tejidos) la hemoglobina libera el oxígeno en los tejidos y el CO2 se convierte en bicarbonato que viaja en el citoplasma y el GBR vuelve a la primera etapa.

VIRUS (SUPRAMOLECULAR) tiene un ácido nucleico (ADN) rodeado por una cubierta proteica que protege la membrana llamada envoltura úrica; son agentes infecciosos que solo pueden multiplicarse dentro de las celular de otros organismos.

VIROIDE (CELULAR-MACROMOLECULAR) agentes infecciosos que tienen un ciclo extracelular (inactividad metabólica) y un ciclo intracelular. No poseen proteínas ni lípidos, y están construidos por una cadena corta de ARN, solo infectan a plantas.

PRIONES (CELULAR-MACROMOLECULAR) proteína con su E3 alterada; tienen los residuos de aminoácidos no polares hacia el exterior y los polares hacia el interior. Cuando un prion entra a un organismo sano, interactúa con la forma normal de esa proteína modificándola, y convirtiéndola también en prion a su vez la recién formadas contagian a otras formando una masa de priones que hacen que la neurona muera; provoca la enfermedad de la vaca loca –encefalopatía (del cerebro) espongiforme (agujeros internos) bovina-

TERMODINAMICA estudia los intercambios de energía principalmente calor. CALLOR: una forma de energía que aumenta la temperatura, hace que las moléculas se muevan más tapido; temperatura: la rapidez de las moléculas.

*no existe una maquina perfecta

*la entropía del sistema aislado va en aumento

*el desorden del universo va en aumento porque cualquier cosa q se haga libera calor desperdiciado y el calor desordena

*El desorden del sistema aislado va en aumento (el ser vivo al ser un sistema abierto extrae energía de su medio –universo- para mantener el orden

Sistema caótico: cuando al tomar una partícula del sistema se averigua poca información sobre el resto

Entropía: -aprox- calor desperdiciado con respecto a la temperatura del medio.

Del total de energía utilizada una parte va destinada al trabajo (DG) y la otra es inútil (sube entropía)

REACCION EXERGONICA: DG MENOR QUE CERO, ESPONTANEO, LIVERA ENERGIA UTILI, DEGRADA, FORMA PARTE DEL CATABOLISMO va de un estado de mucha energía útil a menos ej.: hidrolisis y oxidación.

REACCION ENDERBONICA DG MAYOR A CERO (+), NO ES ESPONTANEA, NECESITA ENERGIA UTIL, SINTENTIZA, FORMA PARTE DEL ANABOLISMO parte de un estado de poca energía a mucha. ej.: condensación y reducción (( Entre las dos conforman el metabolismo))

*toda hidrolisis va de una molécula de mayor energía a mejor; la energía liberada puede ser utilizada en cualquier condensación.

*en las reacciones REDOX la oxidación siempre libera energía útil y cualquier reducción necesita energía útil.

ENZIMAS cambian la velocidad de las reacciones químicas: son catalizadores biológicos; todo ser vivo tiene en sus reacciones químicas una enzima son proteínas de E3 y/o E4 pueden ser simples o conjugadas, tienen una conformación nativa. Interactúan con un ligando (sustrato) cada reacción tiene su enzima (especificidad), llega un punto en que todas las enzimas aceleran todas las reacciones químicas (saturable) El sustrato hace que cambie su conformación tridimensional (alostería) AFINIDAD: intensidad en la unión enzima-sustrato.

Sitio activo: región (dominio) donde puede entrar el sustrato. El sustrato entra a la enzima por el sitio activo lo que provoca un cambio alosterico que los mantiene unidos (enzima y sustrato) se forman productos, por un momento quedan unidos (enzima y productos) y luego de un tiempo se liberan de la enzima (salen del sitio activo)

La enzima no cambia el DG, no puede convertir procesos anabólicos en catabólicos ni viceversa, el estado final y el inicial son iguales con o sin enzimas. Lo que hacen es reducir la energía de activación que es una especie de barrera que tienen las moléculas para reaccionar (hace que se requiera menos energía para reaccionar ) La energía de activación representa la energía necesaria para que la reacción inicie (contempla la velocidad de las moléculas, la dirección en la que chocan, etc.)

Otros catalizadores biológicos son las moléculas de ARN catalíticas o ribosomas. Mientras más enzimas tenga el organismo para una reacción química, más aumenta la velocidad de la misma. Como el organismo puede controlar la cantidad de enzimas que produce, puede controlar a qué velocidad ocurren las reacciones químicas.

La velocidad de una reacción química se mide como unidades de producto producidas por unidad de tiempo (P/T) El km de una enzima es la concentración de sustrato a la que se llega en la mitad de la Velocidad Máxima de la reacción; es inversamente proporcional a la afinidad + AF – KM; la velocidad máxima está determinada por la cantidad de enzimas, si un sistema está saturado se dice que está en la velocidad máxima. Para obtener más velocidad se deben agregar enzimas

Cinética como es la curva. MICHELIANA: parte siendo una recta hasta q llega a su punto de saturación ALOSTERICA: curva sigmoidea

LA HEMOGLOBINA NO ES UNA ENZIMA PORQUE NO CATALIZA NINGUNA REACCION QUIMICA.

Regulación enzimática si se regula la enzima se puede regular el metabolismo

1. GENICA O POR INDUCCION: El sustrato induce la formación de la enzima: una vez que aparece el sustrato la celular forma la enzima, ahorra mucho pero es el más lento de activar (ej.: la B galactosidasa cataliza la hidrolisis de la galactosa y la glucosa)

2. PH Y/O TEMPERATURA Las enzimas tienen una temperatura y un pH óptimos donde alcanzan la velocidad máxima (Se saturan) obteniendo la mayor eficiencia; estos cambios provocan que se desactive, desnaturalizándose y por ende no cumpla con su función de acelerar la reacción. (ej.: pepsina es más activa con un pH de entre 2 y 3, se desnaturaliza a más de 5; es una enzima digestiva que hidroliza las proteínas en el estómago, al subir el pH va bajando su rendimiento hasta que deja de cumplir su función; la temperatura optima es 36°C y en temperaturas más bajas no hay suficiente energía cinética para que la enzima funcione.

3. ISOENZIMAS Son enzimas con la misma especificidad pero distinta afinidad, en distintos tejidos. Regula donde se produce más producto (ej.: glucoquinasa es una variante de hexoquinasa que no es inhibida por la glucosa-6-fosfato, sus funciones de regulación y su menor afinidad por la glucosa, le permiten tener diferentes funciones en las células de determinados órganos como el control de la liberación de insulina por las celular B del páncreas o la iniciación de la síntesis de glucógeno por las células del hígado.) Regula donde se producen más productos.

4. PRESENCIA DE COFACTORES (IONES) Y COENZIMAS (MOLECULAS ORGANICAS) Las necesitan para adquirir su conformación nativa y por ende tener actividad biológica.(ej.: ADN Pol es una enzima que cataliza la síntesis de ADN requiere Mg2+ -enzima que es importante para la síntesis de colágeno- requiere vitamina C. Coenzimas: NAD, NADP y FAD son dinucleotidos que participan en reacciones REDOX

5. MODIFICACIONES COVALENTES: Hacer algún tipo de modificación a los enlaces covalentes de las enzimas

ü Zimógenos: irreversible; solo tienen actividad después de la ruptura de los enlaces que unen a la cadena polipeptídica (clivaje) por ej.: el pepsinogeno se autocliva en presencia del pH estomacal liberando la parte activa: pepsina.

ü Fosforilación: el agregado de un grupo fosfato que cambia la estructura tridimensional haciendo que pase a tener un sitio activo, si se le quita este fosfato se inhibe la enzima. Quinasa: cataliza la unión del fosfato (activa la enzima) Fosfatasa: cataliza la ruptura del fosfato (inhibe la enzima)

LA ENZIMA SIENDO REGULADA ES SUSTRATO DE OTRAS ENZIMAS

6. REGULACION ALOSTERICA las enzimas alostericas tienen más de una subunidad (E4), más de un sitio activo y dos conformaciones donde una donde puede entrar el sustrato –más afinidad- y otra que el sitio activo esta mas cerrado -baja afinidad– ambas están en equilibrio y tienen efecto de cooperatividad. El equilibrio se ve afectado por MODULADORES ALOSTERICOS que son otras moléculas distintas del sustrato que pueden ser (+)activadoras o (-)inhibidoras, los inhibidores pueden ser:

ü competitivos moléculas parecidas al sustrato: la enzima tiene afinidad por los dos, cualquiera puede entrar al sitio activo; si entra el inhibidor tapa el sitio activo y hace que no reaccione, se puede eliminar agregando más sustrato porque es una cuestión de concentración, si hay muchos sustratos es más probable que entren porque tienen mayor afinidad.

Provocan un aumento en el km

ü No competitivos: la enzima tiene dos sitios: activo y de regulación. Cuando el inhibidor entra en el sitio activo la enzima modifica su estructura y el sustrato no entra.

No modifica el km, muestra una velocidad máxima menor.

7. REGULACION POR PRODUCTO FINAL en una ruta metabólica generalmente alguna de las primeras enzimas tiene algún mecanismo de regulación, suele ocurrir que el producto final actué como inhibidor de alguna enzima del inicio de la cadena. Ej.: oxidación de la glucosa: la tercer enzima de la ruta metabólica de la glucolisis es la FOSFOFRUCTUOQUINASA cuyo regulador alosterico negativo es el ATP – producto final de la ruta- si la célula necesita mucha energía (cuando se produce la hidrolisis del ATP) baja el nivel del ATP y se empieza a producir ADP (regulador alosterico positivo) y vuelve a comenzar la glucolisis; si hay mucho ATP la enzima se apaga hasta que por hidrolisis se genera mucho ADP y se vuelve a encender y vuelve al paso anterior.

Regular unas pocas enzimas puede regular el metabolismo.

MEMBRANA CELULAR es una bicapa lapida formada por carbohidratos, proteínas y fosfo y glucolípidos. Modelo de mosaico fluido –por las proteínas incrustadas y la fluidez- Los lípidos se acomodan de tal manera de orientar sus cabezas polares hacia el medio exterior en una capa, en otra capa hacia el medio interior. Dejando las colas no polares hacia el centro de la bicapa; Las proteínas de membrana se dividen en dos tipos: las intrínsecas o integrales (que atraviesan la membrana de lado a lado) y las extrínsecas o periféricas (que se encuentran asociadas a lípidos o proteínas intrínsecas de membrana).Tanto los lípidos como las proteínas intrínsecas pueden desplazarse en cualquier dirección sobre la membrana. La fluidez de la membrana depende de la cantidad de dobles enlaces en configuración cis (aumentan la fluidez) y, en la membrana de todas las células animales, la concentración de colesterol (disminuye la fluidez).

*proteínas: intrínseca o integral: va de una punta a la otra, atraviesa la membrana extrínseca o periféricas: están de un lado o del otro de la membrana, están asociadas a ella.

Las proteínas de membrana pueden cumplir diferentes funciones: Transporte: son proteínas que permiten el pasaje de ciertas sustancias a través de la membrana (se ve más en detalle más adelante). Receptores: Son proteínas integrales que reconocen determinadas moléculas a las que se unen o fijan. Estas proteínas pueden identificar una hormona, un neurotransmisor o un nutriente que sea importante para la función celular. En respuesta a la hormona, la proteína desencadena una señal intracelular que se llama “segundo mensajero “ Enzimas: pueden ser integrales o periféricas y sirven para catalizar reacciones a en la superficie de la membrana Anclaje: Las células de un tejido se mantienen unidas por que las proteínas integrales de la membrana de cada una las sujetan. Marcadores de la identidad de la célula: muchas proteínas glicosiladas son importantes para el reconocimiento celular.

*carbohidratos: están unidos a lípidos o proteínas, se encuentran del lado no citoplasmático: el exterior o dentro del UMEN en eucariotas. Glucocalix: es la parte más externa de cualquier celular. Cuando una célula se acerca a otra lo que primero se pone en contacto es el Glucocalix de una con el de la otra. Compuesta por muchos oligosacáridos muy ramificados y diversos que tienen una secuencia con algún tipo de información que permite que las células se identifiquen

ü FLUIDEZ: tanto lípidos como proteínas pueden rotar sobre su propio eje, pueden moverse por toda la superficie (los componentes están en constante movimiento) Influyen en la fluidez: Presencia de instauraciones: los dobles enlaces (instauración en CIS) dan mayor fluidez –los codos- permiten que se mueva mejor. Colesterol: el efecto del colesterol es bajar la fluidez; al ser una superficie más plana sin dobles enlaces se hace más rígida.

Flip-flop (es muy raro) cuando un lípido de una capa pasa la otra se da vuelta su cabeza polar; tiene que atravesar toda la parte no polar de la membrana.

ü ASIMETRIA: la capa interna es distinta de la externa. El lado externo tiene carbohidratos –oligosacáridos- y el citoplasmático no; las proteínas que la forman tienen dos extremos distintos, por ejemplo si una proteína fuera un receptor de membrana su parte externa tendría el dominio donde hay afinidad por la hormona y en el interior algo para que se transmita la señal; los fosfo y glucolípidos están formados por distintos componentes en cada monocapa.

TEORIA CELULAR (1) todo ser está formado por células (2) toda célula deriva de otra (todas las formas de vida tienen un ancestro común) (3) cualquier función vital es producto de las células (4) contienen toda la información hereditaria. Hay dos tipos:

® PROCARIOTAS: no tienen organelas membranosas internas excepto las cianobacterias. Componentes:

ü Citoplasma: fluido acuoso donde están disueltos la glucosa, aminoácidos, nucleótidos, ATP y rodas las cosas que la célula utiliza

ü Membrana plasmática rodeando el citoplasma (características arriba)

ü Ribosomas –en el citoplasma- donde se sintetizan las proteínas y el ARN

ü ADN esta disuelto en el citoplasma, es circular – la doble hélice no tiene extremos- y desnudo –no tiene histonas-

ü Plásmidos otros ADN circulares y desnudos, muy pequeños y con poca información ((por lo general se usa en los antibióticos –resistencia a las bacterias- ))

ü Mesosoma: Es un artefacto que se produce en la membrana plasmática de las células procariotas como consecuencia de las técnicas de fijación utilizadas en la preparación demuestras en microscopía electrónica.

ü Pared celular fuera de la membrana. Está hecha de PEPTIDOGLICANOS (aminoácidos unidos por enlaces peptídicos y un GAG) es un heteropolisacarido hecho de dos monómeros tienen una molécula de n-acetil glucosamina unido a otro carbohidrato formando una especie de dímero repetida cientos de veces. Estos dos monómeros alternados forman la molécula al unirse peptidicamente. Es polar pero al ser una molécula tan grande no se disuelve, solo se hidrata mucho. Pueden ser:Gramm positiva: muy gruesa, al teñirlas quedan coloradas Gramm negativa: muy delgada, tiene dentro otra membrana;

Pueden tener (o no) pelos o Pili: Dan información sobre el medio, pueden obtener nutrientes, intercambiar con otras bacterias plásmidos; capsula: capa pegajosa externa donde puede tener pegado alimentos, es muy polar, es sirve a las bacterias de cubierta protectora resistiendo la fagocitosis. También se utiliza como depósito de alimentos y como lugar de eliminación desustancias de desecho. Protege de la desecación, ya que contiene una gran cantidad de agua disponible en condiciones adversas. Además, evita el ataque de los bacteriófagos y permite la adhesión de la bacteria a las células animales del hospedador flagelo: (la colita) permite el movimiento

® EUCARIOTAS membrana plasmática

ü Citoplasma: citosol parte acuosa donde están disueltos los componentes citoesqueleto

ü Organelas membranosas y no membranosas (siguiendo la ruta secretora)

1. Núcleo: es parte del sistema vacuolar citoplasmático (sistema de endomembranas celular o SVC). tiene una doble capa de membrana (envoltura nuclear) cada tanto tiene poros que comunican la parte interna (nucleoplasma) con la externa (citoplasma) a través de ellos pueden entrar y salir cosas del núcleo. Tiene un ADN lineal –no circular- y con histonas –no desnudo- la parte interna se llama LUMEN. El componente principal del nucleoplasma es la CROMATINA que son las moléculas de ADN unidas a histonas; la lámina esta justo por debajo de la membrana y es la que le da forma al lado interno. El NUCLEOLO es donde se fabrican los RIBOSOMAS: a partir del ADN se forman moléculas de ARN mensajero.

2. Ribosomas (empieza la ruta secretora) toma la información del ARN y la traduce a una cadena de polipéptidos (el ARN sale al citoplasma por los poros nucleares) si el polipéptido carece de una señal especifica se termina de sintetizar en el citoplasma (todas las proteínas citosólicas) si en la secuencia de aminoácidos a una PEPTIDO SEÑAL que se une a una partícula de reconocimiento de la señal SRP impide que se siga sintetizando el polipéptido; el ribosoma con el ARN, el polipéptido medio formado y la SRP unida se mueven unidos hasta que se encuentran con la membrana del retículo endoplasmático rugoso o la envoltura nuclear

3. Retículo endoplasmático Rugoso (REG) (es parte del SVC) organela membranosa que continua la envoltura nuclear. Se termina la síntesis de la proteína de la ruta secretora, estas se pueden quedar dentro (periféricas) o incrustarse en su membrana (integral o intrínseca) {cuando el ribosoma toma contacto con el poro la SRP se desprende y continua la síntesis.} comienza la glucosilación de las proteínas que no están en el citoplasma a las que se le agregan carbohidratos y salen del rugoso por medio de vesículas

4. Vesículas: (es parte del SVC) son organelas membranosas que transportan sustancias dentro de la célula, la proteína llega al aparato de Golgi

5. Aparato de Golgi: (es parte del SVC) una serie de sacos aplanados membranosos con un lumen interno; en el Golgi se termina la glucosilacion proteica, se producen cambios en el oligosacárido que se unió en REG. Las proteínas con un mismo destino se agrupan en una misma vesícula –con el destino de las proteínas termina la ruta secretora-

6. Retículo endoplasmático Liso (REL) (es parte del SVC) una organela membranosa unida al rugoso, acá se sintetizan lípidos y almacena calcio, también se auto proporciona nutrientes.

7. Lisosoma(es parte del SVC) organela membranosa cargada de enzimas hidroliticas, se degradan todas las sustancias que entran no rompe la membrana gracias a la bomba de h+

Peroxisoma: (NO es parte del SVC, no viene de la ruta secretora) aquí ocurren las reacciones REDOX, dentro tiene enzimas que catalizan la conversión de las ROSA en H2O2 para que luego se convierta en agua y oxígeno, gracias a la enzima catalasa que cataliza la conversión de agua oxigenada en agua y oxigeno 2H2O2....2H2O + O2. También ocurre la Boxidacion de ácidos grasos que es sacarle energía a un ácido graso de cadena larga.

Otras proteínas no membranosas

Centriolos parte del citoesqueleto

Chaperones proteínas que ayudan a otras a adquirir su conformación nativa, tienen un espacio interno donde entran polipéptidos a los que se los exponen grupos que obligan al polipéptido a tomar su configuración nativa.

Proteasoma cataliza la degradación de proteínas del citoplasma

Mitocondrias tienen una doble membrana externa lisa e interna replegada, dentro de ellas hay un espacio inter membranas. En la interna esta la matriz mitocondrial (parecido al citoplasma) que tiene ribosomas, ADN circular y desnudo.
Teoría endosimbiotica : propone que tanto las mitocondrias como los cloroplastos son organelas descendientes de bacterias que fueron endocitadas pero no degradadas por una célula

Cloroplastos tienen dos membranas y un espacio interno (estroma) dentro de él organelas membranosas internas llamas tilacoides que tienen ADN (circular y desnudo) y ribosomas

LA CELULA VEGETAL tiene mitocondria y cloroplastos, hay una vacuola gigante que cumple la función de lisosoma, tienen pared celular pero no centriolos, algunas células tienen glioxisomas (membranosos) a partir de lípidos se pueden producir hidratos de carbono –como plantas con semillas q almacenan energía en forma de aceite, necesitan obtener glucosa para fabricarla pared celular – están todas conectadas, la membrana de una célula continua en la de la de al lado (plasmodesmo)

Microscopio óptico: hay una muestra que se ilumina desde abajo, la luz pasa por todas las lentes y llega al ojo con más detalle. Tiene menor aumento y resolución

Electrónico: a la muestra se le dispara electrones y según como se desvían revotan y pasan por la muestra, una computadora constituye una imagen; se obtiene más detalle pero pueden ser inducidos como el mesosoma. Pueden ser de barrido que muestra la superficie o de transmisión que capta lo que paso por la muestra.

CITOESQUELETO es una estructura dinámica, sus componentes varían todo el tiempo

ü Microtúbulos polímeros de Tubulina, son proteínas globulares que forman un filamento. Entran dentro de proteínas G que significa que pueden interactuar con el GTP. Posee dos subunidades: ALFA unida al GTP es estable y no se hidroliza; y BETA: unido al GTP se hidroliza a GDP y fosfato

PROTOFILAMENTOS trece protofilamentos forman un microtúbulo; es el conjunto de tubulinas alfa y beta, el extremo que termina con subunidades B (+) tiene tendencia a polimerizar, tiene unido GTP porque la B tarda en hidrolizar, son las más viejas y ya catalizaron de GTP a GDP, en esta parte el microtúbulo se está despolimerizando. El extremo con las subunidades alfa tienden a decrecer por eso es (-).

SUB A (-) más viejo; las sub B están unidas a GDP y se está despolimerizando

SUB B (+) mas nuevo; las sub B están unidas a GTP, se polimeriza

Dentro de la célula los extremos negativos por lo general están estabilizados por una célula que actúa como centro organizador, en animales es el centrosoma hecho de dos centriolos, cada centriolo formado por 9 tripletes de microtúbulos y sin ninguno central por proteínas conectoras [9+0]

En el extremo positivo se puede encontrar EN CRECIMIENTO si existen suficientes subunidades de tubulina y moléculas de GTP como que la polimerización ocurra antes que las subunidades B catalicen la hidrolisis O EN DECRECIMIENTO si las subunidades B logran catalizar la hidrolisis de su GTP a GDP + fosfato, provocando la despolimerización.

[Es dinámico porque se polimerizan hasta que no hay más GTP comenzando a despolimerizarse, y así sucesivamente]

FUNCIONES

ü Le da forma a la célula: si es esférica es porque sus Microtúbulos son más bien radios, si es alargada –como la muscular- es porque tiene fibras en ese sentido; si es como una neurona (estrellada y con prolongación) es porque tiene Microtúbulos dándole esa forma

ü Actúan como rieles transportadores de proteínas motoras que llevan a la vesícula= –están adheridas a las dos-. Las proteínas motoras pueden ser kinesinas: avanzan hacia el extremo positivo; va del rugoso al Golgi, hacia afuera. Dineina: avanzan hacia el lado negativo del Golgi para atrás, hacia el centro de la célula.

ü Conforman los centriolos y los cuerpos basales= está formado por 9 tripletes de microtúbulos [9+0]

ü Son la estructura central de cilias y flagelos = 9 dobletes de microtúbulos + 2 en el centro [9+2]

El flagelo es más común en pluricelulares –espermatozoide por ej.- las cilias son muchos pequeños flagelos, es más común en unicelulares.

El síndrome de Kartagener, es una rara condición genética en la q se ven afectadas las estructuras de cilias y flagelos; también se lo conoce como discinesia ciliar primaria. Aparte de producir esterilidad, la estructura de las cilias es importante para el ordenamiento de los órganos durante el desarrollo embrionario. Al no funcionar correctamente las cilias, los órganos internos pueden estar ubicados de forma normal o del lado opuesto al normal (con una probabilidad del %50 en cada caso). La condición de tener los órganos del ubicados del lado opuesto (es decir, el corazón del lado derecho, el apéndice del lado izquierdo, etc.), se denomina "Situ inversus" que viene de una abreviatura del latín "situs inversus viscerum" (posición invertida de los órganos internos).

[En la base del flagelo y de la cilias se encuentran cuerpos basales]

ü Participa en la separación de cromosomas en la División Celular. Cada Huso Acromático es un Microtúbulos.

ü Filamentos intermedios no hay un único tipo de proteínas que lo forme, dependiendo del tipo celular va a haber distintos filamentos internos, por ejemplo en celular epiteliales el FI principal es la queratina; en células nerviosas –neuronas- el neurofilamento . Función principal: resistencia a la atracción. Proveen fuerza de tensión: le da resistencia mecánica a la célula.

ü Microfilamentos Los principales son los de ACTINA (proteína globular) tiene que polimerizar: juntar muchos glóbulos para formar una fibra que es el componente del citoesqueleto, para esto el ATP debe convertirse en ADP, liberando la energía necesaria para el proceso. Función: la actina y la miosina le van a dar movilidad a la célula.

Esta fibra (Microfilamentos de actina) está formada por dos filamentos de actina como girando en el espacio, combinados con los de miosina –proteína motora- van a tener que ver con todos los procesos de expansión y compresión de la célula: movimiento ameboide por ejemplo. Emite pseudopódos: una célula eucariota cuando se encuentra con una bacteria más pequeña puede fagocitarla (empujar la membrana, protuberarla hasta que le salgan unos “piecitos” q son los pseudopódos. Su estructura interna es de actina y miosina (las utiliza para estirar la membrana de la célula). La bacteria queda contenida en una especie de vesícula. Permite el movimiento muscular: la proteína más importante del musculo es la actina junto la miosina: entre las actinas se encuentran las fibras de miosina, van a intentar caminar tanto para la derecha como para la izquierda al mismo tiempo con la misma fuerza, como resultado las actinas se juntan achicando el sarcómero. Así se contrae un musculo Forman el esqueleto interno de microvellosidades del tracto digestivo; participan en la citocinesis –división celular- una vez que las dos capas de ADN se separan, hay que separar las dos células, se forman anillos de actina y miosina que se cierran sobre si y separan a las dos células.

MATRIZ EXTRACELULAR La composición de la MEC es única para cada tipo de tejido. La MEC es un medio dinámico; funciones principales: regulación de las funciones celulares durante la remodelación y el crecimiento celular normal y patológico, como en el desarrollo embrionario y toda una serie de procesos en el organismo adulto por ejemplo, la coagulación sanguínea, la curación de heridas, la inflamación, la reparación de tejidos dañados, y la erradicación de infecciones. Las células del cuerpo se mantienen pegadas unas a otras y a un material cohesivo extracelular (la MEC), que las circunda. Esta cohesión es esencial para la supervivencia, ya que mantiene unidos a los tejidos. Las células normales no logran sobrevivir si no están adheridas algún tipo de sustrato o entre ellas

La adhesividad a la MEC puede facilitar la aparición de artritis reumatoide, ataques cardíacos, ACV, la invasión tumoral y la metástasis.

Se clasifican en componentes fluidos y componentes fibrosos

ü Componentes fluidos: tiene agregados de proteoglicanos (GAG: macromoléculas compuestas por una parte proteica unida covalentemente a glicosaminoglicanos, un heteropolisacárido) es fluido porque todos tienen carga negativa, no se pliegan sobre si mismas sino se repelen y atraen cargas positivas –por lo general sodio- las cargas positivas y negativas atraen al agua q no disuelve pero si hidrata mucho y le da turgencia a la MEC. Uno de los componentes de los agregados de proteoglicanos es el ácido hialurónico (AH) que presenta función estructural, de textura viscosa, existe en la sinovia, humor vítreo y tejido conjuntivo colágeno de numerosos organismos. Está constituido por cadenas de carbohidratos complejos de N-acetil glucosamina y ácido glucurónico. Los agregados de proteoglicanos se forman al asociar el ácido hialurónico con los proteoglicanos.

ü Componentes fibrosos La fibronectina; la proteína más importante del tejido conectivo; tiene afinidad por todas las proteínas del MEC, las mantiene unidas. Media una variedad de adhesiones uniéndose al fibrinógeno/fibrina (coagulación sanguínea), colágeno, heparán sulfato y al ácido hialurónico. La laminina forma parte de la lámina basal asociada a otras proteínas como el colágeno, entactina, proteoglucanos y fibronectinas. Atraviesa todas las capas de la lámina basal. Su función sería la de anclar las células epiteliales a la lámina densa: tiene sitios de unión para moléculas de integrinas de la membrana plasmática de la base celular; participa en la migración, proliferación y diferenciación celular. La elastina es una proteína con funciones estructurales que, a diferencia del colágeno que proporciona resistencia, confiere elasticidad a los tejidos.

Fibras de colágeno: no tienen valor nutritivo; función principal: resistencia; es el componente principal en huesos, cartílagos;

Fuera de la célula el colágeno forma fibras hechas de bastoncitos de tropocolágeno; su estructura interna está hecha de tres polipéptidos que forman una única hélice; su E2 es triple hélice, cada polipéptido está hecho de una seguidilla de aminoácidos: primero glicina x-y que puede estar unida a prolina, lisina, hidroxilisina o hidroxiprolina; el triplete de aminoácidos glicina X-Y se repite de una punto a la otra del polipéptido formando la triple hélice; la posición “X” está ocupada frecuentemente por la prolina, aunque también puede ser hidroxiprolina, y la posición “Y” por la hidroxiprolina o la hidroxilisina, aunque puede haber otros residuos en estas dos últimas posiciones.

De los 20 aminoácidos que utilizamos para hacer proteínas, solo es esencial la fenilalanina, la hidroxilisina y la hidroxiprolina son aminoácidos modificados: el colágeno no es esencial y no tiene valor nutritivo!

Partiendo de tres ribosomas cada uno va a fabricar un polipéptido con su péptido señal y van a pasar al interior del rugoso donde se entrelazan (forman la triple hélice) pero tienen los dominios globulares que permiten que no se forme colágeno dentro de la celular. Se produce también la hidroxilacion de prolinas y lisinas; la vitamina C funciona como coenzima, es la que permite la hidroxilacion. [Escarbuto es la enfermedad cuando no se consume vitamina C] La estructura de codominios globulares se llama PROCOLAGENO, va del rugoso al Golgi y en una vesícula se va al exterior donde se eliminan los dominios globulares y queda el protocolageno; el conjunto de estos sueltos forman las fibras de colágeno.

TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANA.

® PASIVO no requiere una fuente externa que le de energía, tiene dependencia con la difusión que es llegar de un estado inicial a uno final homogeneizado; los estados iniciales son mas ordenados porque “al sacar” una molécula se sabe la información de las cercanas; va de un estado de mayor orden a desorden, es espontaneo; el estado inicial tiene más energía que el final; el transporte pasivo va a favor del gradiente DGnegativo.

El gradiente es la magnitud entre dos puntos, es vectorial, mide la concentración. Las moléculas se mueven azarosamente pero al estar concentrada en un lado, se va hacia el otro. El movimiento de las moléculas es azaroso y es el q permite la DIFUSION –por eso esta desordenado- En el estado final se siguen moviendo azarosamente pero se llega a un estado de equilibrio cuando se igualan las concentraciones (equilibrio dinámico)

1. Difusión simple Moléculas que pueden atravesar membranas libremente sin ninguna ayuda, por ejemplo en el glóbulo rojo el oxígeno estaba en el alveolo en una concentración elevada, es decir que había un gradiente y las moléculas de O2 se movían azarosamente al igual que el CO2 (O2 y CO2 entran y salen del gbR por difusión simple) por lo general son moléculas pequeñas aunque también lo pueden hacer medianas como los ESTEROIDES: que son moléculas mayormente no polares; ((El colesterol viaja asociado a unas proteínas polares que no pueden difundirse libremente, tiene otro mecanismo de entrada))

2. Difusión facilitada

· Por canal: el canal es una especie de poro que permite pasar sustancias principalmente iones; al ser partículas con carga no pueden atravesar la capa no polar de la membrana – también puede difundir agua por osmosis- ; son específicas: cada ion tiene un canal especifico que permite la difusión de ese ion y solo ese ion (El del agua es acuaporinas x osmosis); depende del gradiente: la dirección del ion va a depender de su concentración interna y externa, para que ingrese tiene q estar en alta concentración afuera y baja adentro.

· Por carrier: CAMBIA SU ESTRUCTURA; NO GIRA. Es una proteína de membrana con dos conformaciones posibles, está constantemente cambiando de una a la otra, tiene un agujero donde pueden entrar sustancias; al entrar la proteína se transforma permitiendo que este pase al otro lado; para que haya movimiento en el carrier tiene que transformarse. Difunden moléculas orgánicas polares por ejemplo aminoácidos, glucosa.

El transporte por carrier es un poco más lento que por canales, por eso lo que ocurre por carrier se puede saturar pero por canal no. Por ej. cuando todos los carrier de glucosa estén funcionando al mismo tiempo, no pueden entrar más rápido.

3. Osmosis es el movimiento del solvente; si una masa es más concentrada en soluto, hay menos cantidad de H2O. El agua se mueve en contra del gradiente de concentración del soluto... desde donde hay más agua hacia donde hay menos. Se define como mov de agua de la solución hipotónica a la hipertónica –de la más diluida a la más concentrada-.

Las células y la osmosis: medio hipertónico (es hipertónico respecto a la célula) significa q el medio está más concentrado que el interior de la célula. En una célula vegetal esta plasmolizada; el GBR crenado –creación y plasmólisis- ej. Para humanos: el agua de mar

Medio isotónico: un medio con la misma concentración que adentro de la célula. Es normal para el glóbulo rojo, malo para la célula vegetal. Ejemplo p/ humanos: solución fisiológica.

Medio hipotónico el medio esta menos concentrado que el interior de la célula, es el estado normal para la célula vegetal, está en estado turgente. Para el glóbulo rojo es mala, se produce una lisis que es la ruptura de la membrana, sale todo el contenido y el glóbulo rojo muere. Ejemplo p/ humanos: agua común.

® ACTIVO requiere de una energía externa, DG positivo; no es espontaneo

1. Bombas: son proteínas de membrana que movilizan algo en contra de su gradiente, ACUMULAN; con gasto de ATP. Ej.: el liso tiene acumulado calcio porque en su interior tiene una bomba de calcio.

• Bomba NA+/K+ está en la membrana plasmática, toma sodio del citoplasma y lo manda fuera de la célula, a su vez toma potasio del medio externo y lo entra a la célula (bombea al exterior sodio y al interior potasio) para que funcione necesita la degradación –hidrolisis- de ATP, por cada 3 sodios que se van, entran 2 potasios, es decir que cada vez que actúa la bomba pierde una carga positiva, o sea genera diferencia de concentración. En el exterior se acumulan cargas positivas y en el interior las negativas. Genera un gradiente de sodios, de calcio y uno electroquímica (de cargas + y -) El estado normal de cualquier célula es tener esa diferencia de cargas, lo que es específicamente importante para las neuronas, porque cuando llega un estímulo, las cargas positivas del exterior se intercambian con las negativas del interior momentáneamente y ese cambio se prolonga a lo largo de la neurona.
• Bomba de H+ (regula el liso) se encuentra sobre los lisosomas y moviliza protones hacia el interior, haciéndolo más ácido y para funcionar necesita de un gasto de una molécula de ATP (Acumula H y el pH baja) el lisosoma está cargado de enzimas que podrían degradar toda la célula, no lo hacen porque funcionan a pH 5 y la célula del citoplasma está a pH 7 –básicos- las enzimas llegan a pH 5 porque la bomba mete H+ y lo baja. Al hacerlo consume ATP+H2O ----------- ADP+P
• Bomba de Ca+ introduce calcio al liso.

2. Transporte en masa: solo ocurre en células eucariotas porque implican siempre una organela membranosa interna

• Exocitosis (de salida ) las vesículas del citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática y liberan su contenido. Puede ocurrir por la llegada de una señal extracelular o puede ser secreción permanente, salen proteínas que son muy grandes y polares. El gasto de ATP se utiliza en el movimiento de las vesículas ( las proteínas motoras requieren ATP para moverse)
• Endocitosis(vías de entrada)

ü Fagocitosis: se produce gracias a la emisión de pseudopódos, cuando se forma el fagosoma –vesícula alrededor de una partícula –bacteria- - se fusionan otras vesículas que contienen enzimas a un pH de funcionamiento optimo acido, cuando se fusionan se forma el FAGOLISOSOMA y en él se hidroliza todo el material endocitado.. ej.: Ameba, glóbulos bancos, membrana plasmática

ü Pinocitosis ej.: ovulo durante proceso de maduración

ü Endoc. Mediada por receptor

La pinocitosis y la endocitosis mediada por receptor se diferencian en la primera parte, pero después tienen un destino común. Son adaptaciones de la membrana para la incorporación de algo, por lo general alimentos. Una vez formada la vesícula se fusiona con el ENDOSOMA TEMPRANO, los lípidos y proteínas de membrana regresan a la membrana plasmática, el resto de los contenidos sale del endosoma temprano en otra vesícula que se fusiona con el ENDOSOMA TARDIO. Ambos endosoma reciben vesículas del aparato de Golgi, el tardío recibe más cantidad, contiene la bomba de H+ y enzimas hidroliticas, se convierte en lisosoma –se hidroliza- LA pinocitosis es un mecanismo constitutivo e inespecífico, la endocitosis mediada por receptor es muy específica y solo ocurre cuando un ligando determinado se pone en contacto con su receptor de membrana, el lado citoplasmático se recubre de la proteína CLATRINA que es la que facilita la invaginación de donde después sale la vesícula, (ayudada por los Microfilamentos de actina del citoesqueleto) la capa de clatrina se desprende de la vesícula antes de que se fusione con el endosoma temprano.

COTRANSPORTE DE GLUCOSA EN EL EPITELIO INTESTINAL en el epitelio intestinal las celular presentan microvellosidades, tienen un esqueleto interno de filamentos de actina, existen tres tipos de uniones: uniones estrechas: una barrera impermeable que no permite pasar sustancias de un lado a otro; divide la membrana en dos: membrana apical y basolateral. Uniones adherentes: entre células: placas de proteínas de membrana que mediante cadherinas unen las células entre sí; los desmosomas unen al citoplasma con los filamentos intermedios y la focal al citoplasma con Microfilamentos de actina. Entre matriz extracelular y células: proteínas de membrana que mediante intefrinas forman la unión cel. /MEC; el hemidesmosoma une el citoplasma con filamentos intermedios; focal une el citoplasma con Microfilamentos de actina. Uniones comunicantes, GAP o NEXUS poros proteicos que conectan al citoplasma con las células del epitelio. Permiten el pasaje inespecífico, (parecido a plasmodesmos)

Cotransporte activo secundario: Glucosa y Na+ simporte (cotransporte de dos) Gracias a la bomba Na+/k+ se expulsan iones Na+ manteniendo la concentración intracelular de sodio baja, en la regio apical (fuera) se encuentra la permeasa pasiva cotransportadora de Na+ y glucosa, el Na+ entra a favor de su gradiente y arrastra a la glucosa en contra del suyo; no hay gasto de ATP pero este si es necesario para que funcione la bomba (y sin la bomba no habría transporte)

REDOX oxidación: gana O, pierde H y Electrones; Reducción: pierde O, Gana H y electrones

NAD+, NADP+, FAD están oxidados (son oxidantes) NADH, NADPH+, FADH2 están reducidos (son reductores)

FOTOSINTESIS etapa fotoquímica: captación de la energía lumínica por medio principalmente de la clorofila (en la membrana de los cloroplastos) es parecido al grupo hemo, la diferencia es que posee un átomo de magnesio en vez de hierro, las moléculas de clorofila y otros pigmentos se disponen en una estructura de antena con una clorofila central asociada a uno de los dos posibles fotosistemas (complejos de proteínas) I y II .Los pigmentos antena facilitan la captación de energía lumínica y la transmiten hacia la clorofila central (el centro de reacción); al recibir la energía del foton pierde un electrón (se oxida) y pasa al fotosistema I(se reduce) y así sucesivamente –CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES- hasta que la última proteína le transfiere el electrón a NADP+ que se reduce a NADPH.

En todo este proceso se bombean H+ desde el estroma hacia el espacio tilacoide. El aumento de la concentración de H+ en el espacio T genera un gradiente que se achica cuando vuelve al estroma por medio de la ATPasa (proteína que posee un canal que pasa H+, tiene actividad enzimática) cuando los H+ pasan por la ATPasa la hacen girar, la proteína carga ADP y fosfato, cataliza la unión de estos y luego los libera (La energía lumínica se convirtió en energía almacenada en un gradiente de H+ y finalmente en energía química en los enlaces del ATP) productos: O2 que se libera al medio; ATP y NADPH que queda en el estroma

CICLO DE CALVIN se integran y convierten las moléculas inorgánicas de CO2 en moléculas orgánicas sencillas. La RuBIsCo (molécula orgánica, muy poca afinidad por el CO2; alta tasa de síntesis, proteína más abundante del planeta) fija el CO2 uniéndolo a una molécula orgánica, se utilizan el ATP y el NADPH producidos en primer etapa

GLUCOLISIS Todas las formas de vida hoy hacen glucolisis; es una ruta metabólica de oxidación de la glucosa, la cual se oxida parcialmente, como producto final se va a fabricar ATP (intermediario energético) para hacerlo necesita ADP y fosfato.

La reducción las hacen las coenzimas y dinucleotidos: NAD+ se reduce a NADH+, son transportadores de poder reductor o de electrones. Todas las enzimas están en el citoplasma (en plantas en el citosol)

1. Glucosa + ATP ------------ glucosa 6 fosfato + ADP La glucosa que viene de la fotosíntesis está en el citoplasma, llego por cotransporte de NA+ a la glucosa en el 6°C se le agrega un fosfato por lo que el carrier permite el pasaje de glucosa, no puede salir por la especificidad y queda contenida dentro de la célula. Requiere un gasto de ATP. Enzimas glauco Kinsasa y hexo Kinsasa distinta afinidad)

2. Se forma fructuosa 6 fosfato

3. Se unen dos fosfatos a los extremos + ADP, lo cataliza la FOSFOFRUCTOQUINASA (enzima alostericas reguladora). Se inhibe con ATP y se activa con ADP [consume una molécula de ATP]

4. Una enzima cataliza la hidrolisis de fructuosa 1,6 bifosfato en dos compuestos de 3 carbonos

En las demás reacciones químicas, en un momento se produce el 2,3 BPG (inhibidor de la hemoglobina) a partir de 1-3 bifosfoglicerato. A partir de acá va a estar la oxidación

EXTRACCION DE ENERGIA La levadura es facultativa porque puede hacer respiración celular o fermentación dependiendo de si el medio tiene oxigeno o no

® Fermentación (sin Oxigeno) Vía anaeróbica

Es un proceso q continúa a la glucólisis en el que el NADH se re-oxida, permitiendo q siga obteniendo ATP en ausencia de O2. En la fermentación alcohólica y la láctica, los electrones que provenían de la glucosa y llegaron a las moléculas de NADH van a ser recibidos por el producto final de la glucólisis, el piruvato. La diferencia está en q en la fermentación alcohólica, el piruvato se descarboxila (liberando una molécula de CO2 y etanol) por medio del acetaldehído. La fermentación láctica ocurre en un solo paso y produce ácido láctico (o lactato)

Ø Alcohólica: frecuente en hongos. A partir de la glucosa (glucolisis) se obtienen 2 ac. Pirúvico, 2 NADH, 2 ATP; los electrones de NADH van a ir al acido pirúvico, que se reduce en etanol y CO2

Industrialmente se los utiliza para la producción de bebidas alcohólicas y masas leudadas; el Glóbulo Rojo tiene como única fuente de energía la fermentación porque no tiene mitocondria, por lo que no puede hacer respiración celular

Ø Láctica: Frecuente en bacterias, células musculares y glóbulos rojos de animales. A partir de la glucolisis hay 2 ac. Pirúvico, 2 NADH, 2 ATP. El NADH le da un electrón al acido pirúvico –aceptor- y se transforma en 2NAD+ y 2 ácido láctico. ((ácido pirúvico acepta electrón; se reoxida NAD+, se obtienen 2 ATP de energía))

El ácido láctico en las células del hígado de los animales se puede volver a fabricar glucosa; El incremento de lactato en la célula muscular la acidifica, llegando a desnaturalizar a sus proteínas motoras y causando la sensación de “calambre”, Los glóbulos rojos no sufren la acumulación de lactato porque cada cierto tiempo pasan cerca del hígado y lo descargan.

® Respiración celular (con Oxigeno) Vía aeróbica: es extraer energía de un combustible.

DEPENDE DEL OXÍGENO; ES AERÓBICA; PUEDE OCURRIR EN PROCARIOTAS (CITOPLASMA) O EUCARIOTAS (MITOCONDRIA); PRODUCE MÁS ATP; ES UNA OXIDACIÓN TOTAL DEL ÁCIDO PIRÚVICO; EL COMBUSTIBLE PUEDE SER GLUCOSA, AMINOÁCIDOS O ÁCIDOS GRASOS. EL RESULTADO SON 30/32 ATP APROX.

El combustible puede ser: glucosa, aminoácidos, para ambas se hace la glucolisis y después respiración celular; Ácido graso: se hace el proceso de Boxidacion y después la respiración celular : β- Oxidación de ácidos grasos: es un proceso catabólico de oxidación de un par de átomos de carbono sucesivamente en cada ciclo del proceso hasta que el ácido graso se descompone por completo en forma de moléculas acetil-CoA, que serán posteriormente oxidados en la mitocondria; el proceso ocurre en la matriz mitocondrial (para ácidos grasos de cadena corta; menor a 20 carbonos) o en el peroxisoma (para ácidos grasos de cadena larga).

El resultado son unidades de dos carbonos en forma de acetil-CoA. Antes de que se produzca la oxidación, los ácidos grasos deben activarse en el REL con coenzima A (proceso que consume una molécula de ATP a AMP y pirofosfato). Luego de la activación del ácido graso la β-oxidación consta de cuatro reacciones recurrentes. En donde los dos carbonos próximos a la CoA, se separan de la cadena dejando un ácido graso más corto, unido a una segunda CoA y obteniendo en el proceso una molécula de NADH y una de FADH2.

El proceso se repite hasta que sólo queda un ácido de cuatro carbonos unido a la CoA; cuando se produce el corte de este último ácido, se obtienen en total 2 moléculas de acetil-CoA, una de NADH y una FADH2. La acetil-CoA producida entra al ciclo de Krebs y las coenzimas reducidas interactúan con la cadena respiratoria.

La β-oxidación de un ácido graso entrega más energía que la oxidación de la glucosa porque los ácidos grasos tienen más enlaces que pueden ser oxidados

La respiración celular aeróbica es una vía donde el producto de la glucosa, el piruvato, termina de oxidarse completamente en la matriz mitocondrial (células eucariotas animales, vegetales y de hongos) o en el citoplasma de las bacterias que son capaces de realizar este proceso En las células eucariotas el proceso continúa a la glucólisis cuando el ácido pirúvico entra a la matriz mitocondrial. La primera reacción que ocurre allí, es una descarboxilación: cada molécula de piruvato pierde un carbono en forma de CO2 (se oxida completamente) y los restantes dos carbonos quedan unidos a la coenzima A, en forma de acetil-coenzima A (Acetil-CoA). Por cada molécula de piruvato, una molécula de NAD+ se reduce a NADH. La coenzima A actúa como un “transportador” de acetilos, puesto que se lo cede al oxalacetato (una molécula orgánica de cuatro carbonos) que se convierte en citrato (de seis carbonos). Este es el primer paso del ciclo de Krebs (del citrato, o de los ácidos tricarboxilicos).

El evento principal del ciclo de Krebs es que todos los carbonos que venían de la glucosa se terminan de oxidar a su máximo estado (2 carbonos se oxidaron cuando cada piruvato se descarboxiló, los otros cuatro lo hicieron en el ciclo de Krebs).Acoplada a esta oxidación se encuentra la reducción de tres moléculas de NAD+, una de FAD y la síntesis de una molécula de GTP (que equivale a una molécula de ATP); El NADH y FADH2 producidos por el ciclo de Krebs (y los NADH que se produjeron durante la glucólisis) van a reoxidarse en la cadena de transporte de electrones que ocurre en la membrana interna mitocondrial: la cadena respiratoria. Tanto el NADH como FADH2 van a ceder los electrones que venían de la glucosa a proteínas integrales de la membrana interna mitocondrial. Estas van a recibir los electrones (se reducen) mientras que el NADH y el FADH2 pasan a sus versiones oxidadas. Las proteínas en cuestión, llamadas citocromos, van a transferirse los electrones unas a otras hasta que la última de ellas, le transfiere los electrones a la molécula de oxígeno (el último aceptor de electrones) que se reduce a agua. A lo largo de toda esta cadena de transporte, la energía del electrón es utilizada por los citocromos, q actúan como bombas, enviando protones desde la matriz hacia el espacio intermembrana, generando un gradiente de protones. El gradiente se disipa mediante la proteína ATP sintetasa de membrana (similar a la de cloroplastos). Al pasar los protones por esta proteína la hacen girar y eso cataliza la síntesis de ATP. A este proceso se lo llama “fosforilación oxidativa”. Normalmente la cadena de transporte de electrones se encuentra acoplada a la Fosforilación oxidativa, pero en un tipo particular de tejido (grasa parda) los protones reingresan a la matriz por un poro diferente del de la ATP sintetasa. Al disiparse el gradiente mediante este desacoplante, no se produce ATP, pero la energía contenida en el gradiente se libera en forma de calor. Por otro lado, sustancias como el cianuro son desacomplantes a nivel general de todos los tejidos, lo que provoca la poca síntesis de ATP y la muerte. En eucariotas, los NADH que se produjeron en el citoplasma no pueden acceder directamente al interior de la mitocondria, sino que lo hace a través de una serie de reacciones químicas llamadas lanzaderas. Las lanzaderas consumen el NADH citoplasmático y sintetizan algún transportador de electrones en la matriz mitocondrial. Solamente el hígado posee la lanzadera malato-aspartamo (que permite “convertir” el NADH citoplasmático en NADH mitocondrial). La mayoría de los tejidos tiene la lanzadera glicerol-fosfato (que permite “convertir” el NADH citoplasmático en FADH2 mitocondrial). Sabiendo que una molécula de NADH en la matriz permite bombear tantos protones como para sintetizar 2,5 moléculas de ATP y una de FADH2 sólo 1,5 moléculas de ATP, se puede calcular el rendimiento energético de la respiración celular: aproximadamente 30/32 ATP

ENFERMEDADES MOLECULARES

FIBROSIS QUISTICA es una enfermedad genética hereditaria, un trastorno multisistemico que causa la formación y acumulación de un moco espeso y pegajoso, que afecta principalmente los pulmones y en menor medida al páncreas, hígado e intestino. Tenemos dos copias de este gen, para tener FQ ninguno de los dos debe operar normal.

Altera los canales de cloruro de la membrana del epitelio de la vía respiratoria, intestinal y en las glándulas sudoríparas. Es causada por una mutación en el gen del canal del cloruro (CFTR) que interviene en la producción de sudor, jugos gástricos y moco. Síntomas: infecciones pulmonares crónicas, que pueden resistirse al tratamiento con antibióticos y otros fármacos; en las personas sanas el CFTR se abre y deja salir iones Cl- , este atrae iones Na+ y agua, que facilita la expulsión del moco, las personas que tienen FQ al no tener canales de Cl- el moco no se puede fluidificar, lo que lleva al crecimiento bacteriano q son las que causan las recurrentes infecciones respiratorias; el conducto pancreático también puede llegar a taparse por este motivo (pancreatitis).

Como la FQ se caracteriza por una alta concentración de sal en el sudor (porque el cloruro que salió en exceso produciendo el sudor, no puede retornar por dichos canales al interior de la célula), la prueba estándar para este diagnóstico es el examen de electrolitos del sudor.

HIPERCOLESTEROLEMIA FAMILIAR s genética y hereditaria, autosómica dominante. Causada por un defecto en el receptor de membrana de la LDL (transporte del colesterol “malo” del hígado a los tejidos) en una persona sana cuando el receptor recibe su ligando se inicia el proceso endocitosis mediada por receptor, la HF hace que el cuerpo sea incapaz de endocitar la LDL, lo que provoca altos niveles de colesterol LDL en la sangre que lleva a la persona a ser más propensa a que se le cierren las arterias a temprana edad.

Tienen mayor probabilidad de tener antecedentes familiares de colesterol alto y cardiopatía a una edad más temprana de lo normal.

TAY-SACHS genética y heredable, ocurre cuando el cuerpo carece de hexosaminidasa A (enzima lisosomica) que ayuda a descomponer un químico del tejido nervioso llamado gangliósidos. La deficiencia hace que los gangliósidos se acumulen en los lisosomas, que crecen desmesuradamente al punto que pueden lisar la célula.

Sin esta proteína, los gangliósidos GM2 se acumulan en las células especialmente en las neuronas del cerebro

Cualquiera puede ser portador de TS pero es más común en la población judía asquenazí, la mayoría de los enfermos presentan la forma infantil en la que el daño neurológico comienza en el desarrollo embrionario, los síntomas por lo general aparecen cuando el niño tiene de 3 a 6 meses de edad, es una enfermedad que empeora muy rápidamente y el niño por lo general muere de los 4 a los 6 años.

NUTRICION

Ø La atmosfera primitiva no tenía oxígeno, las primeras formas de vida eran procariotas y hacían glucolisis seguida de una fermentación, después aparecieron otras procariotas con capacidad de hacer fotosíntesis oxigenica, trajo consecuencias: apareció el oxígeno lo que ocasiono la primer catástrofe masiva –extinción masiva- también permitió la producción de O3 que hizo que la vida se pueda producir fuera del agua. Después aparecieron otras procariotas con capacidad de hacer respiración celular, después se produjeron endosimbiosis que generaron mitocondrias y cloroplastos, después de esto aparecieron las eucariotas

Ø Integración de vías metabólicas: el ciclo de Krebs es anfibolico (está ligado al anabolismo y catabolismo)

Ø Nutrientes esenciales: aminoácidos esenciales, ácidos grasos esenciales y otros. Se deben consumir porque se necesitan y el cuerpo no lo puede producir. Ácidos grasos: polisaturados (peces azules, semillas, frutas secas, etc.); AA esenciales: importante fenilalanina (huevo, pollo, carne, arroz) el colágeno no es esencial y se repite muchas veces.

Ø Vitaminas: son coenzimas o precursores de coenzimas (sustrato inicial de coenzimas)

Ø Minerales

Ø Enfermedades moleculares: KWASHIRKOR desnutrición proteica: no consumir una fuente proteica con gran cantidad de aminoácidos esenciales, no puede producir proteínas. Síntomas: abdomen abombado (por agua) al no consumir una buena fuente de energía, los tejidos de la matriz extra celular están más o menos bien, la sangre va a tener menos proteínas en los tejidos, la concentración de proteínas más o menos normal en sangre disminuidas. Sucede proceso de osmosis: difunde el agua de la sangre a los tejidos.

ESCARBUTO