BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR

Cátedra de Biología Celular y Molecular

BIOLOGÍA CELULAR

UNIDAD Y DIVERSIDAD

EN LA MATERIA VIVA

OBTENIDO DE: BIOLOGÍA MOLECULAR DE GERALD KARP,CONCEPTOS Y EXPERIMENTOS,  SEXTA EDICIÓN
Reconocimiento de las células: Robert Hooke, 1655

                                   

     

Células vistas por Robert Hooke en una Lámina de corcho – 1655

Estudio y esquematización de células: Anton Van Leeuwenhoek, 1673

Estudio y esquematización de células: Anton Van Leeuwenhoek, 1673

Identificación del núcleo y del “protoplasma”

 

Síntesis de la teoría celular

• Cada organismo vivo está formado por una o más células.
• Los organismos vivos más pequeños son células únicas y las células son unidades funcionales de los organismos multicelulares.

·      Todas las células provienen de células preexistentes.

1. Diversidad celular
2. Unidad celular
3. •      Membrana celular
4. •      Material hereditario
5. •      Citoplasma y orgánulos
6. •      De tamaño pequeño
7. Cinco reinos, tres células

Célula procariota
bacteriana

Célula eucarionte vegetal

Célula eucarionte animal

Estructuras de la célula eucarionte

• Núcleo

– Cromatina

– Nucléolo

• Organelos

– Retículo endoplásmico rugoso

– Retículo endoplásmico liso

– Ribosomas

– Complejo de Golgi

– Lisosomas

– Vacuolas

– Peroxisomas

– Mitocondrias

– Plastidios (célula vegetal)

• Citoesqueleto

– Microtúbulos

– Microfilamentos

– Filamentos intermedios

– Centriolos

– Cilios

– Flagelos

• Membrana plasmática

Núcleo:

Cromatina

• Contienen los  Genes

R.E.R.

•      Síntesis de muchas proteínas destinadas a la secreción o la incorporación a membranas

R.E.L.

•      Síntesis de lípidos y decodificación de sustancias

Ribosomas

•      Síntesis de poli péptidos (procariotas y eucariotas)

Complejo de Golgi

•      Modificación, empaque para secreción y distribución de proteínas para otros orgánulos

Lisosomas: 

•      Degradación de materiales ingeridos, secreciones y desechos celulares

Peroxisomas

•      Catálisis de varias reacciones metabólicas. Ejs. Degradación de H2O2 mediante la catalasa; degradación del etanol.

Mitocondrias  Respiración celular: ciclo de Krebs, transporte de electrones y fosforilación oxidativa.

Citoesqueleto: Microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos

•      

     Estructuras sólidas, de subunidades de actina

•      Soporte estructural, movimiento celular y de orgánulos, división celular

•      Fibras resistentes estables, formadas de polipéptidos: Ej. Miosina

•      Refuerzan cito esqueleto, estabilizan la forma celular

•      Tubos huecos de tubulina

•      Soporte estructural, movimiento celular y de orgánulos, división celular, en cilios, flagelos, centriolos y cuerpos basales

Interacciones químicas.

CONCEPTO DE NIVELES DE

ORGANIZACIÓN

 Se refieren a la manera como se encuentra organizado el

protoplasma (materia viva), de tal manera que puedan

ocurrir sobre él todos los procesos vitales, organizados de

los simple a lo complejo determinando el organismo.

 Los niveles de organización pueden ser agrupados en tres

Categorías: químico, biológico y ecológico.

Nivel molecular

 La naturaleza se rige por un principio de simplicidad molecular

 El 98 % de la materia viva se forma por la combinación de 4 elementos químicos.

 Sólo existen 4 tipos de biomoleculas orgánicas.

 Todas las proteínas conocidas se forman por la

Combinación de 20 aminoácidos.

 Todos los ADN de cualquier ser vivo se forman por la combinación de 4 tipos de nucleótidos.

BIOELEMENTOS

 De los 118 elementos que se hallan en la corteza terrestre, sólo unos 25 son componentes de los seres vivos.

BIOELEMENTOS BÁSICOS

BIOELEMENTOS COMPLEMENTARIOS

MACROCONSTITUYENTES OLIGOELEMENTOS

Interacciones químicas.

u  Covalente.

u  No covalente:

u   Iónico.

u  Enlace o Puente de hidrógeno.

u  Fuerzas de Van der Waals.

u  Fuerzas hidrófobas.    

Reglas para crear una biomolecula

1. Crear la cadena de átomos de carbono (esqueleto)
2. Añadir las ramificaciones
3. Añadir los grupos funcionales
4. Rellenar con hidrógenos (“saturar”)

Precursores de las

Macromoléculas

AMINOÁCIDOS

Los aminoácidos son cadenas carbonadas con la función ácido

(-COOH) en un carbono terminal y la función amino (-NH2), en el

Carbono anterior (carbono )

PROPIEDADES DE LOS AMINOÁCIDOS: ÁCIDOBASE

Los aminoácidos presentan distintos estados de ionización dependiendo

del pH:

PROPIEDADES DE LOS AMINOÁCIDOS: ÁCIDOBASE

Cuando el pH es ácido, en el medio abundan los protones y todos los grupos funcionales están “saturados” de H+: la carga del aminoácido (sin tener en cuenta el radical) es (+)

 

PROPIEDADES DE LOS AMINOÁCIDOS: ÁCIDOBASE

   Los aminoácidos tienen una serie de propiedades físico-químicas derivadas de su carácter de molécula cargada:

• Solubilidad alta en disolventes polares.

• Puntos de fusión elevados

(>200ºC), ya que las atracciones

Iónicas fuertes hacen que tiendan a cristalizar.

PROPIEDADES DE LOS AMINOÁCIDOS:

PROPIEDADES ESPACIALES

Todos los aminoácidos (menos uno)

presentan, al menos, el carbono 

asimétrico, con lo que existirán 2n

isómeros ópticos.

Por similitud con el gliceraldehído, se

denominan D-aminoácidos si tienen el

grupo NH2 a la derecha.

En la naturaleza sólo aparecen Laminoácidos

salvo algunas bacterias y

ciertos antibióticos.

Funciones

1. Son precursores de los péptidos y las proteínas.

2. Forman parte de vitaminas.

3. Son precursores en la síntesis de algunas hormonas

4. Son aminoácidos, algunos antibióticos

(cloranfenicol).

5. Algunos son metabolitos intermediarios de

importantes vías metabólicas.

AMINOÁCIDOS NO PROTEICOS

No forman parte de proteínas, sino que aparecen solubles, como

intermediarios metabólicos o formando parte de las paredes

bacterianas.