TP 7: Membrana plasmática y transporte.....30
Control de la expresión génica ................. 53
Proteínas de membrana ...........................32
TP12: Citoesqueleto, adherencia y matriz ... 55
TP1 – Células eucariotas y procariotas ......... 2
Transporte ................................................32
Citoesqueleto ........................................... 55
TP2 – Agua, Osmolaridad, Tonicidad y
pequeñas moléculas...................................... 4
Proteínas transportadoras y canales ........32
1. Proteínas formadoras de filamentos ..... 55
Transporte activo Primario y Secundario: .34
2. Proteínas Accesorias ............................ 56
Transportadores transcelulares de Glucosa
..................................................................35
3. Proteínas Motoras ................................ 58
Lipidos (ácidos grasos) .............................. 9
Aminoácidos .............................................. 9
TP 8: Mitocondrias .......................................37
TP13: Ciclo celular ....................................... 61
Enlace peptidico....................................... 10
Mitocondrias .............................................37
Ciclo celular .............................................. 61
Nucleótidos .............................................. 11
Glucólisis ..................................................38
Fases del ciclo celular .............................. 62
TP3: Moleculas orgánicas complejas: lípidos y
macromoléculas. ......................................... 12
TP9: Membranas Internas 1 .........................41
Puntos de control del ciclo celular ............ 62
Carbohidratos .......................................... 12
Secuencia señales para diferentes destinos:
..................................................................41
El daño del ADN y p53 ............................. 64
Lípidos ..................................................... 12
Tipos de transporte ...................................41
Proteínas ................................................. 14
Transporte CITOSOL-RER .......................43
Clasificación de las Proteínas: ................. 14
N-GLICOSILACIÓN ..................................44
Ácidos Nucleicos...................................... 16
TP10: Membranas Internas 2 .......................45
TP4: Bioenergética y Cinética Enzimática. .. 18
Exocitosis y endocitosis ............................45
Cinética Enzimática ................................. 18
Cubiertas Proteicas ..................................45
TP5: Mecanismos genéticos básicos 1 ....... 20
Clatrina .....................................................46
TP15: Transmisión y distribución del material
genético ....................................................... 73
Replicación .............................................. 20
Dinamina ..................................................46
Genotipo: .................................................. 73
Enzimas ................................................... 20
Proteínas Rab ...........................................47
Fenotipo: .................................................. 73
¿Como ocurre el proceso de replicación? 21
Genes ....................................................... 74
Reparación .............................................. 22
Transporte Retículo Endoplasmático – Golgi
..................................................................47
Desaminación .......................................... 22
O-glicosilación ..........................................48
Despurinación .......................................... 22
Tipos de Endocitosis.................................49
TP6: Mecanismos genéticos básicos 2 ....... 24
TP11: Núcleo celular y regulación de la
expresión génica ..........................................50
Contenido
Biomoléculas ............................................. 6
Transcripción ........................................... 24
Traducción ............................................... 26
Eucromatina y Heterocromatina ...............51
Uniones Celulares .................................... 59
TP13: Necrosis y apoptosis ......................... 66
Necrosis ................................................... 66
Apoptosis.................................................. 66
TP14: Mecanismos de división celular ......... 68
Mitosis ...................................................... 68
Meiosis ..................................................... 69
Enfermedades Asociadas ......................... 75
TP16: Señalización celular........................... 78
TP1 – Células eucariotas y procariotas
Nivel Subatómico:
-
-
-
-
Es el nivel más simple
Está formado por los electrones,
protones y neutrones, que son las
distintas partículas que forman el
átomo.
Nivel Atómico:
-
Nivel Subcelular:
Este es el nivel que conforman los
átomos, por ejemplo: O2, Hierro y
podemos clasificarlos según su
función.
Primários: Carbono, fosforo,
hidrogeno, oxígeno y azufre que
forman estructuras celulares como la
membrana.
Secundarios: Calcio, potasio,
magnesio, cloro, iodo… que son
fundamentales para el funcionamiento
de la célula, pero no forman parte
estructural de las mismas.
Es el nivel en que las células siguen
uniéndose para formar estructuras más
grandes, como los orgánulos de las
células:
o Membrana plasmática
o Aparato de Golgi y etc.
Nivel Celular:
-
-
-
Este nivel consiste en la unión de
diversos átomos diferentes para la
formación de CO2, AA, o simplemente
carbohidratos, proteínas y lípidos.
Pueden interaccionar entre si mediante
distintos tipos de fuerzas formando los
monómeros (glucosa, alanina,
adenina).
La unión de varios monómeros forma
los polímeros y los polímeros (lactosa,
dipéptido), pueden seguir agregándose
y formar macromoléculas (proteínas).
Membrana plasmática:
-
Las células pueden ser:
o Eucariotas
o Procariotas
Delimita la extensión de una cél.
Ofrece protección mecánica
Trabaja como una barrera
semipermeable y selectiva
Trata de mantener un intercambio
adecuado con el medio ambiente.
Eucariota:
Núcleo y membrana Nuclear:
-
Nivel Molecular:
-
Componentes subcelulares de una célula
Eucariota:
Procariota:
Almacena la información genética en
forma de ADN
En su interior pasa la duplicación del
ADN, síntesis y procesamiento de ARN
y reparación del ADN.
Ribosomas:
-
-
Sintesis de proteínas
-
Peroxisomas:
-
Detoxificación cel.
Metabolismo Lipidico.
Retículo Endoplasmático:
-
-
Unión oclusiva: están más apicales y
hacen como que un sello para que no
pasen cosas que están afuera hacia a
dentro.
Unión de Anclaje: no tienen función
de sellar, sino que de anclar una célula
a hacia la otra.
Uniones GAP: comunicar una cel. con
la otra.
Uniones de anclaje cel. – matriz: que
une la cel. con la matriz que sería el
tejido conectivo que esta debajo de la
cel.
Componentes del citoesqueleto:
Sintesis y procesamiento de proteínas
(RER)
Sintesis de Lipidos (REL)
Detoxificación celular (REL)
Almacenamiento del ion Ca. (REL)
-
Mitocondrias:
-
Respiración aeróbica y producción de
energía para nuestro cuerpo.
Microfilamentos
Microtúbulos
Filamentos intermedios
Van ayudar a formar la célula, van ayudar que
las células tengan mecanismos intracelulares
y van ayudar también en reacciones internas,
por ej: Cuando las células están por dividirse,
los filamentos ayudan las células a retraerse
para que se pueda dividir.
Los organismos se pueden dividir en
Autótrofos y Heterótrofos
Autótrofos:
-
Aparato de Golgi:
-
Modificación, empaquetamiento y
distribución de proteínas sintetizadas
en el RER.
Lisosomas:
-
Digestión celular
Fabrican su propio alimento (plantas,
microorganismos (algunas bacterias)).
Heterótrofos:
Tipos de uniones celulares:
Las células se unen entre sí por proteínas de
adhesión, los tipos de unión pueden ser:
Comen otros seres vivos (animales,
hongos y seres humanos).
TP2 – Agua, Osmolaridad, Tonicidad y
pequeñas moléculas
Contenido del agua corporal
En un adulto del sexo masculino 60% del
peso corporal es agua.
En un adulto del sexo femenino 55% del peso
corporal es agua
Es una molécula POLAR por su distribución
irregular de densidad electrónica y se
relaciona con otras moléculas por 2 tipos de
enlaces:
-
-
Es los lactantes 80% del peso corporal es
agua
Es los ancianos 50% del peso corporal es
agua.
Contenido de agua en diferentes tejidos y
órganos en un adulto joven:
Riñón > 80% agua
Pulmón > 80% agua
Corazón 79% agua
Musculo esquelético 75% agua
Piel 70% agua
Hueso 20% agua
Tejido adiposo 10% agua
Propiedades físicas del Agua
Alto punto de Fusión y Ebulición
-
-
Intracelular (2/3): 28L
Extracelular (1/3): 14L
o Intersticial (10.5L)
o Intravascular (3.5L)
Constitución química y Estructura
Molecular del agua.
El amplio margen de temperaturas en
que permanece en fase liquida, o sea,
0°C a 100°C proporciona muchas
posibilidades de vida para los
organismos psicrófilos.
El agua absorbe la temperatura de
nuestras reacciones metabólicas.
Elevada tensión superficial
Una molécula de agua del seno del líquido
interactúa con el doble de moléculas que las
de su superficie, entonces para incrementar la
superficie expuesta al aire, es necesario
lograr que moléculas del seno pasen a la
superficie.
Si la cohesión es alta la tensión superficial
también lo será.
Variación anómala de la densidad
Expansión al congelarse
-
-
En el hielo los puentes de H mantienen
las moléculas de agua más separadas
que en el agua líquida.
Aumento de la densidad del agua al
aumentar la temperatura entre 0° y
4°C.
Alto Calor de Vaporización
El agua como solvente
-
Compuestos Polares:
En un hombre adulto, 40% es sólido y 60% es
agua.
Esta agua se puede dividir en:
Enlace covalente polar:
o Ocurre entre átomos que
comparten el mismo par de
electrones
Puentes de hidrogeno:
o Interacción polar entre los H
electropositivos y O
electronegativos de las
moléculas de agua.
-
-
Es la cantidad de energía necesaria
para que la unidad de masa de una
sustancia pase del estado líquido al
estado gaseoso.
Termorregulación: Permite a los
individuos disipar el exceso de calor
por la evaporación de agua en su
superficie (sudor).
Alto calor especifico
-
Cantidad de energía necesaria para
elevar la temperatura de 1g de
sustancia en 1°C.
Compuestos iónicos y polares pueden
interaccionar con el agua, luego son
hidrofílicos y en general pueden formar
disoluciones estables.
-
Polar
Hidrofílicos
Lipofobicos
Compuestos Apolares:
NO presentan grupos funcionales capaces de
interaccionar con el agua, o sea, insolubles.
-
o Descenso del punto de fusión
o Presión osmótica
Apolares
Hidrofóbicos y Lipofílicos.
Compuestos Anfipáticos o Anfifílicas.
Disminución de la presión de vapor
Por ejemplo, tenemos los Fosfolípidos que
poseen una cabeza polar y dos colas apolares
y tenemos los Ácidos grasos que presentan
una cabeza polar y una cola apolar.
La presión de vapor es la presión que ejerce
la fase gaseosa sobre la fase liquida y sobre
las paredes del recipiente, en un estado de
equilibrio dinámico entre ambas fases.
Luego poseen grupos hidrofílicos e
hidrofóbicos en la misma molécula.
Punto de ebullición
Entonces tenemos que:
-
En una superficie acuosa:
o Monocapa
En el seno del agua pueden formar:
o Bicapa
o Micelas (esfera)
o Liposomas (núcleo hueco)
Propiedades de las soluciones
Propiedades constitutivas:
-
Dependen de la naturaleza química del
soluto
o Densidad
o Viscosidad
o Conductividad Eléctrica
Propiedades coligativas:
-
Dependen de la concentración de
soluto
Son propiedades de las soluciones que
dependen solo de la concentración de
partículas de soluto disueltas y no de
su naturaleza.
o Descenso de la presión de vapor
o Aumento del punto de ebullición
Corresponde a la temperatura a la cual la
presión de vapor de un líquido se iguala a la
presión atmosférica.
Punto de congelación
Es la temperatura a la cual la presión de
vapor del líquido coincide con la presión de
vapor del sólido, es decir, el líquido se
convierte en sólido.
Osmosis
¿Qué es osmosis?
Es el flujo neto (no vuelve) de AGUA a través
de una membrana semipermeable de un lugar
de MENOR concentración de partículas
(soluto) hacia el de MAYOR concentración.
-
Hipoosmótico
Hiperosmótico
Isoosmótico
Difusión
Movimiento de moléculas o iones a favor de
su GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN.
Tipos de membranas:
-
Permeable: pasa soluto y solvente
-
Impermeable: no pasa nada
Semipermeable: pasa solvente no
pasa soluto.
Osmolaridad
Es la concentración de partículas en una
solución, definido como el número de osmoles
de soluto por litro de solución.
Osm = Molaridad x i
i = Cantidad de partículas que se dissocia
uma molécula.
Glucosa → 1 (No se disocia)
NaCl → 2 (1Na y 1Cl)
CaCl2 → 3 (1Ca2+ y 2Cl-)
K2SO4 → 3 (2K+ y 1SO42-)
Presión osmótica
Presión que debe aplicarse a una solución
para evitar el flujo neto de agua desde el agua
pura a la solución a través de una membrana
semipermeable.
Permite evitar el cambio de volumen
ocasionado por la osmosis.
Tonicidad
Mientras que la osmolaridad se refiere a las
propiedades de las soluciones, la tonicidad
se refiere a las propiedades de permeabilidad
de la membrana celular y la osmolaridad del
medio extra celular.
𝝅 = Osm x 𝝈
Sigma es el coeficiente de refracción de
moléculas que chocan contra la membrana y
no la atraviesan.
0 → Permeable
1 → Impermeable
Disociación del Agua y concepto de pH
El pH es una medida de acidez o alcalinidad
de una solución.
Las concentraciones son dadas en ese
formato:
[H+] = 10-3
Lo importante es entender que una solución
es un equilibrio entre las concentraciones de
protones y oxidrilos.
¿Cómo calculamos el pH?
pH = -log ([H+])
Buffers
Sustancias que impiden drásticos cambios de
pH.
Biomoléculas
-
-
Inorgánicas
o Agua
o Sales minerales
o Gases
Orgánicas
o Pequeñas
▪ Monosacáridos
▪ Aminoácidos
▪ Nucleótidos
▪ Ácidos grasos
o Complejas
▪ Polisacáridos
▪ Proteínas
▪ Ácidos Nucleicos
o Lípidos
Clasificación según la estructura
Todas las moleculas organicas son formadas
por el CHONPS.
C → Carbono
H → Hidrogeno
O → Oxigeno
N → Nitrógeno
P → Fósforo
S → Azufre
La química de la vida gira alrededor de la
química del átomo de Carbono porque es
tetravalente, por lo que puede unirse
covalentemente hasta con otros cuatro
átomos. Por lo tanto, puede formar un numero
increíble de moleculas.
-
Capacidad de formar enlaces
covalentes con otros atomos de
carbono, permitiendo la generación de
cadenas:
o Lineales, ramificadas y cíclicas.
o Capacidad de generar isómeros.
o De cadena larga
o De posición
o De función
Para recordar:
MONÓMEROS: menor estructura de la
materia/molécula.
POLÍMEROS: son monómeros organizados
MACROMOLÉCULAS: son polímeros
organizados que pesan más de 5000 Da.
Grupos Funcionales:
Clasificación según el peso:
Cuales los enlaces más frecuentes entre
grupos funcionales:
-
Enlaces ester
Enlaces amida
Los enlaces éster, que se forman entre
ácidos carboxílicos y alcoholes.
Los enlaces amida, que se forman
entre ácidos carboxílicos y aminas.
Monosacáridos o azucares simples
Glúcidos = Hidratos de carbono = carbohidratos = azúcares
Fórmula molecular general: CnH2nOn (El n
es por el número de veces que ese átomo se
repite)
-
Aldosas
Cetosas
Según la luz despolarizada:
-
Dextrógiros (D): desvían la luz a la
derecha
Levógiros (L): desvían la luz
polarizada a la izquierda
Constituidos por una cadena de 3-7 átomos
de C unidos entre sí por enlace simple ->
Lineales.
Se las nombra utilizando el sufijo –osa. (Ej: 3
carbonos → triosa, 6 carbonos → hexosa)
Principales monosacaridos
Cada C posee un grupo –OH excepto uno que
presenta doble enlace con un átomo de O
generando un grupo carbonilo.
Las triosas (C3H6O3) son principales son los
Intermediarios Metabólicos.
Las pentosas (C5H10O5) forman parte del
ATP y del ARN.
Si el grupo carbonilo está en el extremo de la
cadena tendremos un aldehído y de lo
contrario tendremos una cetona.
Las hexosas (C6H12O6) tienen diferentes
particularidades:
Por este motivo se dice que los
monosacáridos son polihidroxialdehídos o
polihidroxicetonas de entre 3 y 7 átomos de
carbono.
-
Clasificación de los Monosacaridos
Los humanos sólo utilizamos monosacáridos pertenecientes
a la serie D
Por el número de carbonos:
¿Cómo acordarse de los epímeros?
-
Triosas
Tetrosas
Pentosas
Hexosas
Heptosas
Pro el grupo funcional:
Importancia Metabolica
Los epímeros ocurren con frecuencia en los
carbohidratos, por ejemplo, la D-glucosa y la
D-manosa difieren en C2, el primer átomo de
carbono quiral, por lo tanto, son epímeros en
C2.
Glucosa y Fructosa: Combustibles
metabólicos
Galactosa: Forma parte de la lactosa
Estructura Cíclica
En solución acuosa los monosacáridos de 5 o
más C están en forma cíclica.
Anómeros de Glucosa
Carbono anomérico: nuevo C asimétrico
 -OH del C anomérico debajo anillo
 -OH del C anomérico encima anillo
Propiedades de los monosacaridos
Fisicas
-
Son sólidos cristalinos
Blancos
Hidrosolubles
Dulces
Químicas
-
Tienen poder reductor, son capaces de
oxidarse y al realizar un enlace,
reducen la molecula al cual se ligan.
Derivados de los monosacaridos
-
Los enlaces glucosídicos
• Se forman por deshidratación
• Se rompe por hidrólisis
Maltosa
-
-
GLUCOSA + GLUCOSA
Enlace α (1→4)
Producto de la hidrólisis del almidón y
del glucógeno
Se obtiene comercialmente del grano
de la cebada que se utiliza en la
elaboración de la cerveza.
Posee poder reductor
Aminoazucares
Azucares fosforilados
Desoxiazúcares
¿Como se unen los monosacáridos?
Se unen entre sí por ENLACES OGLICOSÍDICOS que son enlaces covalentes
que se generan por interacción del –OH
hemiacetálico o hemicetálico de uno de ellos
con uno de los grupos -OH del otro, con
liberación de una molécula de agua.
2 a 10 monómeros
Mas importantes son los disacáridos
Están compuestos de 2 residuos de
monosacáridos por un enlace glucosídico
Los disacáridos más comunes son:
• Maltosa
• Lactosa
• Sacarosa
-
GLUCOSA + GLUCOSA
Enlace α (1→6)
Se obtiene por hidrólisis de la
amilopectina y glucógeno
Posee poder reductor
Lactosa
-
GALACTOSA + GLUCOSA
Enlace β (1→4)
Presente en la leche de los mamíferos
Posee poder reductor
Celobiosa
-
Polímeros → Oligosacáridos
-
Isomaltosa
-
Sacarosa
-
GLUCOSA + FRUCTOSA
Enlace α (1→2)
Llamada por sucrosa o azúcar de mesa
No posee poder reductor
GLUCOSA + GLUCOSA
Enlace β (1→4)
Se obtiene por la hidrólisis de la
celulosa
Lipidos (ácidos grasos)
Propriedades Físicas de los Ácidos Grasos
Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos que
tienen una cadena hidrocarbonada de 4 a 36
carbonos.
Son dadas por su solubilidad y por su punto
de fusión.
Se clasifican mediante los enlaces de sus
cadenas hidrocarbonadas.
-
Saturados (C-C)
Insaturados (C=C)
Los INSATURADOS se disponen en el
espacio de forma CIS o TRANS.
SOLUBILIDAD:
Cuanto ↑ CADENA → ↑PF
PUNTO DE FUSIÓN:
Cuanto ↑ N° de INSATURACIONES ↓PF
Propriedades Químicas de los Ácidos
Grasos
Son anfóteros y por eso actúan como
ácidos o básicos, dependiendo del pH
-
Esterificación: Un ácido graso se une a un
alcohol mediante un enlace covalente,
formando un éster y liberándose una molécula
de agua:
-
A pH's ÁCIDOS grupo amino y
carboxilo se PROTONAN
A pH's BÁSICOS grupo amino y
carboxilo se DESPROTONAN
¡El pH al cual el aminoácido presenta carga
neta cero se denomina pH isoeléctrico o
punto isoeléctrico!
Clasificación de los AA’s.
A los ácidos grasos se los suele simbolizar a
través de una notación taquigráfica en la cual:
Formación del triacilglicérido (TAG):
Los aminoácidos se clasifican según sus
cadenas laterales o grupos R:
-
Otra manera de identificar la posición de
dobles enlaces es indicar la posición del
último doble enlace respecto del extremo de
la cadena
-
Aminoácidos
Loa AA’s son los monomeros de las proteínas
y además son moléculas orgánicas con un
grupo amino (-NH2) en uno de los extremos
y un grupo carboxilo (-COOH) en el otro
extremo de la molécula.
TODOS los aminoácidos proteicos son
-L-AMINOÁCIDOS.
Polares
o Con carga
▪ Positivo
▪ negativo
o Sin carga
No Polares
No Polares o Hidrofóbicos:
Polares cargados positivamente o básicos
Enlace peptidico
❖ Es el enlace que une dos aminoácidos.
❖ Es un enlace covalente tipo amida que
se forma entre el carboxilo de un aa y
el amino de otro aa.
❖ La reacción es una condensación con
la pérdida/eliminación de una molécula
de H2O.
Polares sin carga
Polares cargados negativamente o ácidos
Peptido:
Es el producto de la unión de dos o más aa’s.
Los aa’s que conforman el péptido pasan a
denominarse residuos de aminoácidos.
Oligopéptidos: unión de 2 a 10 aminoácido
Polipéptidos: >10aminoácidos y PM10.000.
OBS: Independente de se tiene 2, 3, 4, 5 ... o
más de 10, son llamados de cadena
polipeptídica.
Nucleótidos
Enlaces importantes:
Los nucleótidos son las estructuras bases de
los Ácidos Nucleicos.
Son formados por:
o
o
o
Azúcar simple: aldopentosa
Base nitrogenada
Grupos fosfato
Cada nucleótido tiene tres componentes
combinados: un azúcar de 5 carbonos, un
grupo fosfato y una base nitrogenada.
El nucleósido consta de una base
nitrogenada (citosina, adenina, guanina,
timina o uracilo) y una pentosa (ribosa o
desoxirribosa) sin la presencia del grupo
fosfato.
Desoxirribonucleótidos:
Nucleótidos de importancia:
El azúcar o Aldopentosa
Existen 2 tipos de nucleótidos:
Ribonucleótidos:
Bases Nitrogenadas
Son compuestos orgánicos cíclicos y parte
fundamental de los ácidos nucleicos.
Pueden ser: Púricas
El enlace FOSFODIÉSTER es el que une el
grupo fosfato de un nucleótido con la
ribosa/desoxirribosa de otro nucleótido.
TP3: Moleculas orgánicas complejas:
lípidos y macromoléculas.
Carbohidratos
Polisacáridos
-
-
Cadenas de cientos o miles de
monosacáridos
Unidos por enlaces O-Glucosidicos
Peso > 5000 Da.
Pueden según su:
Composición:
o Homopolisacáridos
o Heteropolisacáridos
Forma:
o Lineales
o Ramificados
▪
Glucógeno
-
Pueden ser de:
-
-
Reserva energética
o Glucógeno
o Almidón
Estructurales
o Celulosa
o Quitina
-
Homopolisacarido constituido por
monomeros de glucosa
Reserva energética de los vegetales
o Amilosa:
▪ Polímero lineal
▪ Formado por moleculas
D-Glucosa unidas por
enlaces glicosídicos
α1→4.
o Amilopectina:
Homopolisacarido ramificado
Monomeros de glucosa
Función de reserva energética de los
animales
Se acumula en forma de gránulos en el
hígado y musculo esquelético.
Ramificados a cada 8 o 12 monomeros
por enlaces glicosídicos α1→6.
Es muy ramificado para que pueda
obtener glucosa libre más rápido,
debido a que las enzimas hidrolizan
enlaces glicosídicos desde los
extremos.
Celulosa
-
Almidón
-
Igual que el de arriba y
ramificaciones a cada 15
o 30 monómeros con
enlaces α1→6.
Lipidos Saponificables:
Hidrofóbicos
-
Triacilglicéridos
Ceras
Anfipáticos
-
-
Fosfolípidos
o Glicerolfosfolípidos
▪ Fosfatidilcolina
▪ Fosfatidilserina
▪ Fosfatidilinositol
▪ Fosfatidiletanolamina
Glicolípidos
o Esfingolípidos
Triacilglicéridos:
Se forman por la esterificación del glicerol con
tres moléculas de ácidos grasos.
Su función es de reserva energética
Homopolisacarido lineal
D-Glucosas unidas entre sí por enlaces
β1→4
Estructural en vegetales.
Indigerible por los animales (no
tenemos enzimas)
Quitina
-
Es un polímero de N-Acetilglucosamina
unido por enlaces β1→4
Forma el exoesqueleto de los
artrópodos y crustáceos y la pared
celular de los hongos.
Lípidos
Moleculas Complejas:
Pueden contener 2 o 3 ácidos grasos
diferentes (mixtos).
Ej: Acido láurico, ácido miristico, ácido
palmítico.
Grasas y aceites
Las grasas son triacilgliceridos saturados, por
eso son solidos a temperaturas ambientes
mientras que los aceites son monoinsaturados
ou poliinsaturados lo que hace que sean
liquidos a temperaturas ambientes.
Esfingolipidos
-
Ceras
-
Previenen la perdida de agua en hojas
y frutas
Genera pelicula resistente al agua en
animales.
Lipidos insaponificables
Isoprenoides
-
Vitaminas A, E, K
Quinonas
Dolicol
Eicosanoides
Anfipaticos de gran importancia
Glicerolfosfolipidos
Són los fosfolipidos mas abundantes y
principales constituyentes de las membranas
biologicas.
Antioxidante
 Vitamina K
Tienen como principal función la protección.
-
Regulación de la expresión génica
 Vitamina E
Son éster formados por un grupo saturado y
un alcohol de cadena larga.
-
 Vitamina A
-
Prostaglandinas
Tromboxanos
Leucotrienos
Esteroides
-
-
Factor de la coagulación
Eicosanoides
Químicamente derivados del ácido
araquidónico.
El ácido araquidónico se convierte en
prostaglandinas cuando hay alguna lesión en
los tejidos causando inflamación y dolor en
esa región.
NSAID: Fármacos antiinflamatorios no
esteroideos (aspirina, ibuprofeno) inhiben la
prostaglandina H2 sintasa (COX).
Colesterol
o Vitamina D
o Hormonas sexuales
o Ácidos Biliares
Isoprenoides
Derivados del isopreno, un alqueno de 5
carbonos.
-
Fosfatidilcolina
Fosfatidilserina
Fosfatidiletanolamina
Fosfatidilinositol
-
-
Ubiquinona: un transportador de
electrones mitocondrial (coenzima Q);
(n= 4 a 8)
Dolicol: un transportador de azúcares
del retículo endoplasmático (n= 9 a 22)
Cuando los tejidos se dañan, el ácido
araquidónico se convierte en prostaglandinas
de tipo PGE y PGF, que producen inflamación
y dolor en el área afectada.
Esteroides
Derivados del Estrano (3 anillos de
ciclohexano y 1 anillo de ciclopentano
fusionados).
Al enlazar diferentes grupos a la estructura
del esterano podemos formas una gran
variedad de compuestos
Colesterol
-
-
 Es lo esteroide más abundante y más
importante en el organismo
-
 Componente de las membranas celulares
de animales
-
 Precursor de otros esteroides
 Sintetizado en el hígado y órganos
esteroideogénicos
Poseen variadas funciones:
Catalizadores: enzimas. ej.: ADN Pol;
catalasa
Transportadoras: albumina (ácidos
grasos); hemoglobina (o2)
Contráctiles: actina; miosina; dideína
Estructurales: colágeno; elastina;
queratina
Protección: inmunoglobulinas
Hormonal: insulina y glucagón; ACTH
y ADH.
La función de una proteína depende de su
conformación o estructura tridimensional.
La info necesaria para su conformación se
encuentra en la secuencia de aminoácidos de
su cadena polipeptídica.
Cada uno de esos aminoácidos esta unido por
enlaces covalentes fuertes que permiten la
rotación de distintos grupos de átomos, SIN
NECESIDAD DE ROMPER LOS ENLACES.
Hormonal sexuales
-
Testosterona
Estradiol
Cortisol
Aldosterona
Proteínas
Son macromoléculas lineales cuyos
monómeros constituyentes son los
aminoácidos. Son las más abundantes en
nuestro cuerpo (50% del peso seco de la
célula).
Por lo tanto, permitiendo que la ptn pueda
adoptar un distinto número de conformaciones
posibles.
La CONFORMACIÓN NATIVA es la más
estable y la más energéticamente favorable,
la que permite que la ptn se pliegue
específicamente y pueda tener su función.
2) Fuerzas de van Der Waals: interacciones
electrostáticas débiles que se dan entre
grupos de átomos no unidos entre sí como
consecuencia de la existencia de dipolos
(permanentes o instantáneos): dipolo-dipolo;
dipolo-dipolo inducido; dipolo instantáneodipolo inducido.
3) Puentes de hidrógeno: interacción
electrostática compleja que se establece entre
un átomo de H unido a un elemento muy
electronegativo (O, N, F) y un átomo
electronegativo que presente densidad
negativa de carga.
4) Interacciones hidrofóbicas: fuerzas a
través de las cuales los compuestos
hidrofóbicos tienden a agruparse en un medio
acuoso, no porque exista atracción real entre
ellas sino porque son repelidos por las
moléculas de agua circundantes.
5) Puentes Disulfuro: es el único enlace
covalente que puede estabilizar la
conformación proteica y es resultante de la
unión de las cadenas laterales de 2 Cys por
reacción de oxidación.
Clasificación de las Proteínas:
Composición química:
-
Interacciones débiles que estabilizan a la
conformación nativa:
1) Interacciones electrostáticas (que se dan
entre un grupo que presenta carga y otro
grupo que posea carga o  de carga opuesta):
ión – ión; ión – dipolo.
-
Simples
o Lactoglobulina
o Ovoglobulina
o Seroalbúmina
o Glutelina
Conjugadas
o Lipoproteínas
o Glicoproteínas
o
o
o
o
Fosfoproteínas
Hemoproteínas
Flavoproteínas
Metaloproteínas
Forma
-
Globulares
o Esféricas u ovaladas;
o Tiene estructura terciaria, pero
puede o no tener la cuaternaria.
o se pliegan sobre sí mismas
o ovoide o esferoide
o Son solubles en medio acuoso
o Gran actividad funcional Ej:
enzimas, anticuerpos, algunas
hormonas, la hemoglobina, etc,
-
Fibrosas
o Son alargadas;
o NO tienen estructura terciaria;
o Red o mallas;
o Sostén mecánico.
o se ordenan paralelamente
o fibras o láminas extendidas
o Insolubles en medio acuosos
o Participan en constitución de
estructuras de sostén Ej. pelos,
uñas, cuernos y plumas (queratina) fibras del tejido conectivo
(colágeno en tendones; elastina en
pared de venas y arterias).
Numero de Subunidades
-
Monomericas: Mioglobina
Oligomericas: Hemoglobina
Estructura de las proteinas
Tenemos 4 niveles estructurales que
podemos dividir las proteinas:
1.
2.
3.
4.
Estruc. tura Primaria
Estruc. tura Secundaria
Estruc. tura Terciaria
Estruc. tura Cuaternaria
En la actualidad se conocen otros niveles adicionales
que están entre la estructura secundaria y la terciaria:
estructuras supersecundarias y dominios.
Estructura primária
Secuencia de aminoácido en la cadena
polipeptídica, que a su vez está determinada
por la secuencia de bases en el gen.
Resulta de la condensación de aminoácido
por unión de tipo amida y define eje central o
esqueleto de las proteínas.
-hélice
La estructura es estabilizada por Puentes de
H intracatenarios entre el grupo CO de un aa
y el H unido al N de otro aa ubicado 4 restos
más arriba.
Lámina 
La estructura es estabilizada por Puentes de
H intercatenarios:
-
ANTIPARALELA
PARALELA
Estructura Terciária
Determina la estructura tridimensional de las
proteínas y por lo tanto su función.
Estructura tridimensional
completa que resulta del
plegamiento tridimensional de una cadena
polipeptídica sobre sí misma (en proteínas
globulares).
La estructura es estabilizada por Enlaces
peptídicos.
Interacción entre las cadenas laterales que
quedaron para afuera.
Estructura Secundária
Las fuerzas ENDOCATENÁRIAS que las
estabilizan son:
La secuencia es única para cada proteína.
Disposición que adoptan en el espacio los
restos de aminoácidos adyacentes de una
zona de la cadena polipeptídica, o sea, el
plegamiento de la estructura primaria a lo
largo de un eje.
Tipos de estructuras secundarias más
importantes:
-
-hélice
Conformación 
Lámina 
La estructura es estabilizada por
Puentes de Hidrogeno.
-
Interacciones Hidrofóbicas (aa’s no
polares)
Interacciones Electroestáticas (+ -)
Puentes de Hidrógeno (entre cadenas
laterales)
Puentes de sulfuro (cisteína-cisteína)
Estructura Cuaternária
Es la descripción de la disposición espacial
que adoptan las subunidades (protómeros) de
una proteína oligomérica.
Se forma mediante la unión de enlaces
débiles de 2 o + cadenas polipeptídicas con
estructura terciaria para formar un complejo
proteico.
Se clasifican según el tipo de nucleótido
constituyente:
-
Estabilizada por las mismas fuerzas que la
terciária solo que ahora son
EXOCATENÁRIAS.
-
Interacciones Hidrofóbicas (aa’s no
polares).
Interacciones Eletroestáticas (+ -)
Puentes de Hidrógeno (entre cadenas
laterales).
Puentes de sulfuro (cisteína-cisteína)
Desnaturalización
Pérdida de todas las estructuras menos la
primária. Luego, hay la pérdida de su
conformación nativa.
Algunos de los agentes desnaturalizantes
son:
-
pH extremos:
Detergentes
compuestos de elevada fuerza iónica
b-mercaptoetanol (sustancia que
rompe puentes disulfuro)
Consecuencias de la Desnaturalización:
o Pérdida de la función biológica: ya que
la función de una proteína depende de
su conformación.
o En muchos casos es reversible.
Ácidos Nucleicos
Es la Polimerización de nucleótidos.
-
ÁCIDO DESOXIRIBONUCLEICO
o ADN
o Formado por:
desoxirribonucleótidos
o A=T; G≡C 
ÁCIDO RIBONUCLEICO
o ARN
o Formado por:
Ribonucleótidos
o A=U; G≡C
1→ El grupo hidroxilo en 5’ de un nucleótido
está unido al grupo hidroxilo 3’ del siguiente
nucleótido por un “enlace fosfodiéster”
2→ Unidades alternas de grupos fosfato y
residuos de pentosas constituyen el
“Esqueleto covalente” de los ac. Nucleicos.
3→ Se distingue un extremo donde hay un
fosfato libre unidos al C5’: extremo 5’ y un
extremo donde hay un hidroxilo libre unido al
C3’: extremo 3’: Se dice que las cadenas
tienen “polaridad”.
4→ Las bases púricas y pirimídicas son
hidrofóbicas y se disponen en las cadenas
perpendiculares al esqueleto covalente
apiladas entre sí de modo que los planos de
sus anillos se encuentren paralelos.
Ácido desoxirribonucleico (ADN)
Almacenamiento de la información biológica
En las moléculas de ADN se encuentran
especificadas la secuencia de nucleótidos de
todas las moléculas de ARN y la secuencia de
aa de todas las proteínas (y por lo tanto la
estructura y función de las mismas).
Un segmento de ADN que contiene la
información necesaria para la síntesis de un
ARN funcional recibe el nombre de GEN.
ADN
Compuesto por dos cadenas polinucleotídicas
apareadas.
Helicoidal con cadenas COMPLEMENTARIAS
y ANTIPARALELAS (3’- 5’) (5’-3’).
GEN: Secuencia de ADN que codifica para un
ARN funcional.
Las bases se aparean A=T; G≡C por puente
de hidrógeno.
DESNATURALIZACIÓN: a altas temperaturas
y a pH's muy básicos.
Reglas de Chargaff
Nº de resíduos de A = Nº de resíduos de T (A = T)
Nº de resíduos de G = Nº de resíduos de C (G = C)
Nº de resíduos de purinas = Nº de resíduos pirimidinas
5→ Por convención la estructura de una
hebra o cadena simple de ac. nucleico se
escribe siempre con el extremo 5’ a la
izquierda y el 3’ a la derecha.
(A+G = T+C)
Ácido ribonucleico (ARN)
•
ARNm
•
•
•
o transportan la información desde
un gen hasta el ribosoma donde
es traducido en secuencia de aa
de proteína codificada por el gen
ARNt
o moléculas adaptadoras que
permiten traducir con fidelidad la
información contenida en el
ARNm en una secuencia de aa
de una proteína
ARNr
o componentes estructurales de
los ribosomas, complejos de
gran tamaño que llevan a cabo
la síntesis proteica
Otros
o desempeñan otras funciones
específicas
Independientemente de la clase de ARN que
se considere, todos están constituidos por una
cadena simple: MONOCATENARIOS O
MONOHEBRA.
La naturaleza monohebra de estas moléculas
no implica que su estructura sea al azar.
Las monohebras tienden a adoptar una
conformación helicoidal con giro a derecha,
dirigida por el apilamiento de bases.
Cualquier secuencia autocomplementaria
dará lugar a estructuras más complejas y
específicas. Las regiones apareadas
normalmente adoptan una estructura de
hélice dextrógira
ARNm.
Porción del ARN celular total que traslada la
información genética desde el ADN a los
ribosomas.
Actúan como moldes que sirven para
especificar la secuencia de aa de las cadenas
polipeptídicas.
Cada aa está codificado por un triplete de
nucleótidos presentes en el ARNm
denominado “CODON”.
ARNt
Moléculas Adaptadoras
Se pliegan sobre si por
autocomplementariedad de bases.
Lleva el aa hacia su local de unión con otros
Covalentemente a los aa: a través de un
enlace éster entre el –OH del extremo 3’ del
ARNt y el grupo –COOH del aa) y por
apareamiento de bases al codón del ARNm
que codifica a dicho aminoácido: a través de
un triplete de bases complementario al codón
presente en el ARNt denominado
ANTICODON.
ARNr
Componentes estructurales de los ribosomas
Forma subunidades mayores y menores
Encargado de catalizar la formación de los
enlaces peptídicos.
Procariotas:
-
Subunidad mayor: 50S
Subunidad menor: 30S
Ribosomas ensamblados: 70S
Eucariotas
-
Subunidad mayor: 60S
Subunidad menos: 40S
Ribosomas ensamblados: 80S
TP4: Bioenergética y Cinética
Enzimática.
Gráficos de la Bioenergética:
Acoplamiento de reacciones:
Sirve para que todas nuestras reacciones,
fisiológicas, sean espontaneas.
Estudia las transducciones y transformaciones
de la energía.
Ej:
Son varias actividades celulares coordinadas
que cooperan para:
Glucosa+Pi → Glucosa-6P+H20
ATP+H20 → ADP+Pi
_____________________________
-
Obtener energía química
Polimerizar precursores
Sintetizar y degradar biomoléculas
Leyes de la termodinámica:
-
-
Primera ley: La energía en el universo
es constante, no se crea ni se
destruye, se transforma
Segunda ley: El grado de desorden de
un sistema siempre tiende a aumentar.
Importante saber que:
-
Entropía(ΔS): grado de desorden
Entalpia(ΔH): contenido calórico.
Energía libre de Gibbs (G):
-
-
Es la energía capaz de realizar trabajo
durante una reacción a presión y temp.
constante. (Δ = variación)
ΔG negativo: exergônica, espontânea
ΔG positivo: endergônica, no
espontânea
ΔG = 0: reacción en equilibrio
𝛥𝐺 = 𝐴𝐻 − 𝑇 𝑥 𝛥𝑆
ΔG = variación de la energía libre (jaúles/mol)
ΔH = entalpia (jaúles/mol)
T = temperatura (K)
ΔS = entropía (jaúles/mol. K)
Glucosa+ATP → Glucosa-6P+ADP
Cinética Enzimática
Eje Y: Energía libre de Gibbs (G)
Eje X: Avance de la reacción
¿Y en equilibro?
Las velocidades de las reacciones son iguales
y las concentraciones de reactivos y
productos son constantes.
En condiciones estándar:
-
T = 298K
[P] y [R] = 1 mol
P = 1atm
La fuerza propulsora del sistema hacia
el equilibrio se define como Variación
de energía libre de Gibbs (ΔGº).
Diferencia entre ΔG y ΔGº:
-
-
ΔGº es estándar, no depende del
sistema, está definida en condiciones
estándar para cada reacción.
ΔG varía dependiendo del sistema y el
criterio de espontaneidad.
[𝐶]𝑐 [𝐷]𝑑
𝛥𝐺 = 𝛥𝐺º + 𝑅𝑇 . 𝐿𝑜𝑔
.
[𝐴]𝑎 [𝐵]𝑏
¿Qué son?
Son catalizadores biológicos de naturaleza
principalmente proteica. Y son re importantes
pq permiten que los tiempos de las reacciones
sean compatibles con la vida
Características:
-
Actúan en pH y temperaturas óptimos
Algunas necesitan un cofactor para
actuar
Presentan alta especificidad por el
sustrato
Tienen la capacidad de acelerar las
reacciones químicas
Las enzimas pueden ser:
-
Apoenzimas: 100% proteicas
Holoenzimas: no 100% proteicas
Cofactores:
Son sustancias que ayudan en el
funcionamiento de las enzimas y pueden ser:
-
Iones inorgánicos: Mg
Coenzimas: interaccionan débilmente
-
Grupos prostéticos: covalentemente
Funcionamiento de las enzimas:
Las enzimas son catalizadores altamente
específicos que actúan acelerando las
velocidades de las reacciones químicas,
disminuyendo la energía de activación.
Representación de LineWeaver-Burk
-
Transformación Algébrica
¿De dónde viene la energía necesaria para
actuar la enzima?
Isoenzimas: Lact.DH y Creatina Quinasa
Inhibidores
Viene justo de las interacciones débiles que la
enzima hace con el sustrato.
Irreversibles
¿Cinética enzimática, que es?
Estudia la velocidad de las reacciones
químicas y los factores que la influencian en
función de la concentración de sustrato.
Cinética Michaeliana:
1
𝐾𝑚
1
1
= 𝑉𝑚𝑎𝑥[𝑆] 𝑥 [𝑆] + 𝑉𝑚𝑎𝑥
𝑉
Factores que afectan la acción enzimática:
-
[S] y [Cofactores]
Temperatura y pH
Mecanismos de inhibición de las enzimas:
-
Competitivos, acompetitivos, mixtos, no
competitivos y suicidas (enlace
covalente entre I y Enzima).
Mecanismos de regulación de las enzimas:
-
Hipérbole
Km: [S] en la cual Vmax es la mitad
A mayor Km menor afinidad
A menor Km mayor afinidad
El grafico es así pq necesito sustrato
unido al sitio activo y también pq la
enzima se satura.
𝑉𝑜 =
𝑉𝑚𝑎𝑥[𝑠]
𝐾𝑚 + [𝑆]
Pero con esta fórmula no se puede calcular
con exactitud Vmax y Km.
-
-
Alostéricos
Covalentes
Activación proteolítica
Unión a prot. Reguladoras
Compartimentalización.
Enzimas alostéricas: PFK1
Se combinan de modo permanente con
la enzima, uniénd ose
covalentemente a un grupo funcional
esencial para la catálisis con lo cual la
enzima queda inactiva
irreversiblemente
Reversibles
-
Unión enzimática temporal impidiendo
el normal funcionamiento de la enzima.
o Competitivos:
▪ Disminuyen la afinidad de
la enzima por el sustrato
▪ Aumenta el Km
▪ No modifican Vmax.
o No Competitivos
▪ No compiten con el
sustrato
▪ No modifican el Km
▪ Disminuyen Vmax.
Medicamentos
Beta Lactamicos: Penicilina y sus derivados.
TP5: Mecanismos genéticos básicos 1
Bidireccionalidad
2 horquillas que se mueven (abren) en
direcciones opuestas.
Replicación
La información de los seres vivos esta
almacenada bajo las secuencias de bases de
una molécula de ADN.
La replicación es el mecanismo que las
células usan para hacer copias idénticas de
esa información.
Semidiscontinua
La hebra adelantada se replica de forma
continua, mientras la retrasada se replica de
forma descontinua (por culpa de los
Fragmentos de Okazaki).
Enzimas
Es un proceso catalizado por la ADN
Polimerasa
▪
▪
Su proceso tiene propiedades generales:
▪
SEMICONSERVATIVA;
BIDIRECCIONALIDAD;
SEMIDISCONTINUA.
Las cadenas son ANTIPARALELAS
(polaridades de sentidos opuestos; 3’ y 5’) y
COMPLEMENTARIAS (A=T; G≡C).
▪
▪
Sintetiza en sentido 5’ → 3’
Necesita energía
(desoxirribonucleotidos trifosfatados)
Necesita sustrato
(desoxirribonucleotidos trifosfatados)
Necesita molde (cataliza la duplicación
por la complementariedad de bases)
Extremo 3’ libre OH
Replicación del ADN
Tipos de ADN Polimerasa:
Semiconservativo
Es necesaria siempre que la célula entre en
mitosis.
Cada cadena de la molécula de ADN parental
actúa de molde para la síntesis de una nueva
cadena produciéndose dos nuevas moléculas
de ADN, cada molécula nueva posee una
cadena vieja y una nueva.
Ocurre en puntos marcados por nucleótidos
específicos llamados orígenes, que se abren
en burbujas de replicación, en que cada lado
tiene su horquilla.
La replicación vamos estudiar en las
procariotas ya que no hay mucha diferencia
entre la replicacion de procariotas y
eucariotas.
Obs: Actividad exonucleasa es lo mismo que
la capacidad de retirar los cebadores.
-
TIPO 2: con gasto energético.
ARN Primasa: sintetiza los 3 primeros
cebadores de la nueva hebra, que poseen un
extremo 3’ OH libre, posibilitando así la acción
de la ADN Pol 3. No tiene capacidad auto
correctora.
ELONGACIÓN:
desoxirribonucleótidos a la cadena en
crecimiento.
No tiene capacidad autocorrectora.
La replicación en procariotas tiene un solo
origen. (En eucariota son varios)
Con eso la única burbuja se expande y forma
dos ADN’s circulares, sin extremos.
Proteínas PCNA: se une a la ADN Pol y la
mantiene unida a la doble hebra
Tautomerización
Error de la ADN Pol al juntar por ej. una
Citosina tautomerizada (que se parece a una
Timina) con una Adenina.
▪
Es rápidamente reversible.
La ADN Pol se frena y cambia su
conformación avanzando en dirección 3’→5’ y
actuando como EXONUCLEASA (remueve
nucleótidos de un extremo) produciendo la
rotura de la base tautomerizada y arreglando
el error.
ADN Polimerasa 3: sintetiza (de 5’→3’) la hebra a
partir del cebador.
ADN Polimerasa 1: saca el cebador y lo
reemplaza por el ADN
TERMINACIÓN:
ADN Ligasa: utilizando ATP, energiza el
extremo 5’, generando un enlace fosfodiéster
que produce la unión 5’→3’, sellando la unión
entre cadena y nucleótido.
Telómeros
¿Como ocurre el proceso de replicación?
Región repetitiva no codificante; Una en cada
extremo de la cadena.
INICIACIÓN:
En cada ciclo de replicación, se pierde una
porción del extremo, acortándose los
telómeros.
Helicasa: rompe los puentes de hidrogeno
INTERcatenárias.
Proteínas SSB: impiden la unión de las
bases nitrogenadas y mantiene las cadenas
separadas.
Topoisomerasa: impide el enrollamiento de
las hebras:
-
TIPO 1: sin gasto energético
ARN Primasa y Cebadores
Son secuencias cortas de ARN sintetizados
por la ARN Primasa que proporciona el
extremo 3’ OH libre necesario para que la
ADN Polimerasa 3 pueda adicionar los
Sirven como marcador de “edad” celular, ya
que las células que tienen telómeros muy
acortados o que no tienen telómeros dejan de
dividirse.
Cuando se terminan los telómeros, se
comienzan a perder regiones codificantes del
gen, la célula sale del ciclo celular y ocurre la
senesencia celular replicativa.
Reparación
Alteraciones espontáneas que requieren
reparación del ADN:
-
Ataques hidrolíticos
Oxidaciones
Metilaciones
Reparación de bases tautoméricas
En procariotas:
Telomerasa
Es una enzima que replica los extremos de
los cromosomas de células que requieren
ciclos continuos de divisiones celulares.
-
En eucariotas:
Es una RETROTRANSCRIPTASA que
sintetiza ADN a partir de un molde de ARN.
-
Se trata de una ribonucleoproteína que
contiene en su molécula la secuencia
AAUCCC capaz de crear e insertar los
fragmentos TTAGGG que se pierden en cada
división.
-
Si se expresa demasiado en células que no
debería, esas se vuelven tumorales.
Se identifica la cadena molde porque la
misma está metilada. (--CH3)
Se toma como base incorrecta a la que
se encuentra en la cadena no metilada
y se cambia la base incorrecta.
-
Se identifica la cadena que se está
sintetizando por la presencia de
muescas (falta de uniones fosfodiéster)
Se toma como base incorrecta a la
base que se encuentre en la cadena
que tiene muescas.
Se elimina una secuencia donde se
encuentra la base incorrecta y una
ADN Pol rellena el espacio.
Las alteraciones espontáneas más frecuentes
son:
-
la desaminación
la despurinación.
Desaminación
Error espontáneo.
La Citosina pierde un grupo amino y pasa a
ser Uracilo.
La principal forma de reconocimiento de ese
error es una distorsión en la estructura
tridimensional del ADN.
Una ADN GLUCOSILASA (en ese caso una
uracilo-glucosilasa) rompe el enlace Nglicosídico entre la base alterada y la pentosa,
generando un sítio AP.
Viene una AP NUCLEASA que corta la
cadena por el extremo 5’ y una
FOSFODIESTERASA que corta por el
extremo 3’, eliminando así el esqueleto
pentosa-fosfato que restaba.
Se genera una muesca con un extremo 3’ OH
libre en que la ADN Polimerasa actua
sintetizando una nueva cadena.
Por último, la ADN Ligasa sella la muesca y el
error es reparado.
Despurinación
Errores espontáneos.
Se pierde una purina (Adenina o Guanina) o
una pirimidina (Timina, Citosina o Uracilo) por
rotura del enlace N-glicosídico.
Como ese error ocurre por la falta de una
base (un sitio AP), la reparación empieza con
la AP NUCLEASA que corta la cadena por el
extremo 5’ y una FOSFODIESTERASA que
corta por el extremo 3’, eliminando así el
esqueleto pentosa-fosfato que restaba.
Se genera una muesca con un extremo 3’ OH
libre en que la ADN Polimerasa actua
sintetizando una nueva cadena y por último, la
ADN Ligasa sella la muesca y el error es
reparado.
Dímeros de pirimidina
Error que ocurre por la acción de los rayos
UV.
Es la capacidad de las pirimidinas de unirse
covalentemente entre si (C-C; T-T).
Viene una AP ENDONUCLEASA que corta
toda la región donde están los dímeros.
Después la HELICASA corta los puentes de
hidrógeno intercatenários.
La ADN Polimerasa 1 sintetiza una nueva
cadena en la región que había sido sacada.
La ADN Ligasas viene y sella la unión.
¿Qué pasa si no reparo los dímeros de
pirimidina?
-
CARCINOMA BASOCELULAR
CARCINOMA ESPINOCELULAR
Rupturas de los cromosomas C
Causada por rayos X:
-
Reparación NO homóloga: Se juntan
los extremos del cromosoma roto.
Reparación Homóloga: Se reemplaza
la información que falta x una que
podría haber estado.
¿Qué sucede si no se repara el daño?
Se generan cambios permanentes en la
secuencia de ADN.
Esos cambios son pasados a las nuevas
hebras y terminan originando mutaciones.
La progresión del ciclo celular se bloquea
por el daño en el ADN y p53: puntos de
control de daño en el ADN.
TP6: Mecanismos genéticos básicos 2
¿Antes de empezar, vamos hacer un
repaso?
Principales diferencias entre ADN y ARN:
Bases nitrogenadas:
-
ADN > Adenina, timina, citosina y
guanina
ARN > adenina, uracilo, citosina y
guanina.
El azúcar:
-
ADN > Desoxirribosa.
ARN > Ribosa
Ubicación en la célula:
-
ADN > Núcleo.
ARN > depende del tipo de ARN, el
mensajero puede estar en el nucleo y
el citosol, el de Transferencia y el
Ribosómico están en el citosol.
Forma:
-
ADN > doble hebra helicoidal.
ARN > mensajero: mono hebra en
forma de cinta el de transferencia de
hoja de trébol y el ribosómico tiene
forma globular
Función:
-
ADN > almacena toda la información
genética
ARNm > transporta la información del
ADN hacia el citosol
ARNt > lee la información en el ARN
mensajero y transporta los
-
aminoácidos adecuados para la
síntesis de las proteínas
ARNr > fornece el local para que sea
hecha la síntesis de la proteína y tiene
la riboenzima que cataliza en enlace
peptídico.
Gen y Promotores
Segmento de ADN que codifica para un ARN
funcional.
Región Promotora:
-
Transcripción
Es el pasaje de información desde la molécula
de ADN que oficia de molde a la molécula de
ARN por medio de la complementariedad de
bases.
Copia parcial de un seguimiento de
información que fue almacenada en uno
seguimiento del ADN.
La ARN polimerasa tiene el mismo tipo de
polimerización de la ADN pol → sintetiza 5’ a
3’ utilizando una de las hebras de ADN,
leyendo 3’ a 5’.
es la secuencia de inicio que regula la
activación o inactivación del gen.
Presente en eucariotas. La region es
identificada por la subunidad sigma de
la ARN pol.
Promotores:
-
-
son una secuencia de nucleótidos que
son siempre similares entre todos los
genes, se conoce también por el
nombre de secuencias consenso;
Marcan el origen y la dirección de la
transcripción.
La única diferencia con la sintesis de ARN con
la sintesis del ADN es que el local de
incorporarse una timina se pone un uracilo.
ARN Polimerasas
o Cataliza la síntesis en sentido 5’ → 3’
o Necesita molde
o NO necesita cebador o extremo 3’ OH
libre
o Necesita sustrato (ribonucleótidos
trifosfato y energía)
o No tiene capacidad autocorrectora)
o Vida corta / ARNm (30m)
o En procariotas: tiene estructura
Cuaternária con 5 subunidades. La σ
(sigma) reconoce donde se inicia la
transcripción (el promotor).
Región promotora de la E. Coli.
Las secuencias de los promotores son
asimétricas.
Por lo tanto, la dirección de la polimerasa está
determinada por la orientación de su
secuencia.
No es lo mismo leer una secuencia promotora
de la derecha hacia la izquierda que de la
izquierda hacia la derecha.
Transcripción en PROCARIOTAS:
Cuando la sub sigma se une a la ARN pol esa
enzima empieza a ser conocida por
holoenzima y es esa subunidad responsable
por identificar la región promotora y dar inicio
al proceso de iniciación, después que es
acoplado la ARN pol al ADN, la subunidad
tiene que disociarse de la ARN pol para que
comience la transcripción propiamente dicha.
Iniciación
en el caso (A) se usó como molde la hebra
poli G, el ARN producto va a ser poli C, ya en
caso (B) el ARN producto va a ser poli G y no
es lo mismo tener un ARN poli C de un poli G.
Mismo siendo las doble hebras del ADN
origen complementarias, la proteína que va
ser sintetizada no va ser la misma, entonces
es importante la región promotora para definir
cuál de las doble hebras van a ser el molde
para la proteína deseada.
La secuencia promotora más común es la
TATABOX
Secuencia consenso (mayoritaria) que se
repite en muchos genes eucariotas (muy
conservada).
Secuencia consenso pero que es mucho más
frecuente en genes procariotas.
Vamos a dividir la transcripción en tres
fases para mejor entendimiento:
-
iniciación
elongación
terminación
Empieza con la unión del factor σ(sigma) a la
ARN Pol, que forma la HOLOENZIMA (activa)
y que permite la ubicación de la ARN Pol en el
promotor del gen.
Después el factor σ(sigma) abre una burbuja en
la doble hélice y expone las hebras de ADN,
lo que permite la síntesis de un pequeño
fragmento de ARN complementario al
promotor de ADN.
Para que la transcripción siga ocurriendo es
necesaria la disociación de factor σ de la
HOLOENZIMA, formando así una
APOENZIMA (La ARN pol sin la subunidad
sigma).
Elongación
La APOENZIMA va actuando como helicasa,
separando las hebras mientras que también
va leyendo la hebra molde y sintetizando
ARNm. ¿Como? Pareando nucleótidos de 3
en 3. (Diferente de la ADN pol que va
apareando de 1 en 1)
Ese proceso de síntesis del ARNm ocurre
hasta que haya complementariedad de bases
que permiten la formación de una estructura
en forma de bucle que detiene el avance de la
ARN Pol.
Terminación
Después de la formación de esa estructura
señalizadora que frena la ARN Pol de
sintetizar el ARNm ocurre la disociación del
ARNm de la ARN Pol.
El proceso es Rho INDEPENDIENTE caso él
sea ESPONTÁNEO
Caso el proceso no ocurra, lo decimos Rho
DEPENDIENTE, en donde actua la proteína
Rho (ρ) como una helicasa que necesita de la
hidrólisis del ATP para romper los puentes de
hidrógeno entre el ARNm y el ADN molde,
disociándolos.
La Transcripción y la Traducción en
procariotas son simultáneas.
En Eucariotas tenemos diversos tipos de
ARN Polimerasas:
-
pol 1: forman los ARN ribosómicos
grandes
pol 2: forman los ARN codificadores
que sintetizan las proteínas
pol 3: forman ARN transferencia y
algunos ARN pequeños
Transcripción en eucariotas
Pré-iniciación
Antes del inicio de la transcripción se
necesitan factores de transcripción generales,
que tienen función de unir secuencias
específicas de ADN para reconocer el sitio
donde la transcripción ha de comenzar.
Iniciación
La ARN Pol II se une al factor de
transcripción, que a su vez está unido al
promotor del ADN y con eso la ARN Pol II
separa las hebras de ADN y tiene libre acceso
a la cadena molde.
Elongación
ARN Pol II sintetiza el ARNm (primario) por
medio de la complementariedad de bases.
La caperuza es un nucleótido modificado: el
7-metilguanosina. A través de una unión 5’ a
5prima.
Es adicionado por medio de un enlace
covalente (fosfodiéster).
Es co-transcripcional. Ocurre mientras el
ARNm está siendo elongado.
2. Splicing o Corte y Empalme
condicionada a las ptn’s que tienen
asociados.
O SEA, PARA PASSAR AL NUCLEO LA
MADURACION TIENE QUE SER HECHA
CON PERFECCION Y TENER PROTEINAS
MODULADORAS O FACTORES QUE TIENE
ASSOCIADO.
Diferencias de la Transcripción entre
eucariotas y procariotas:
Es el proceso de corte y empalme (POSTTRANSCRIPCIONAL) del ARNm no maduro
sacando las partes no codificantes del gen
(intrones) y uniendo las codificantes
(entrones).
Los intrones humanos están siempre
señalizados por secuencias consenso que
facilitan el proceso de la remoción de los
intrones.
Realizado por la enzima espliceosoma, que
reconoce tales secuencias consenso.
*Podemos tener diferentes tipos de proteínas
originadas de un mismo gen, mediante
diferentes procesos de splicing.
Terminación
3. Adición de la cola POLI A
El ARNm sintetizado adentro del núcleo
todavía es inmaduro (ARN primario) porque
no sufrió las modificaciones necesarias para
que sea realizada la traducción.
Adición de varios nucleótidos de Adenina al
extremo 3’ para protección frente a
degradación postranscripcional.
Después de maduro el ARNm sale del núcleo
para ser traducido en el citosol.
Proceso catalizado por la enzima POLI-Apolimerasa. Señalizado por secuencias
consenso.
Maduración o Alteraciones PostTranscripcionales
La exportación de los ARNm maduros al
citosol es selectiva y en parte está
1. Adición de la caperuza
Proteínas
Traducción
Es el proceso de traducir la secuencia de una
molécula de ARN mensajero (ARNm) a una
secuencia de aminoácidos durante síntesis de
proteínas. Se lleva a cabo en los ribosomas.
Los ARNt son adaptadores moleculares.
•
•
•
Forma de hoja de trébol.
Las regiones que no tienen
autocomplementariedad de bases
forman los brazos u lazos.
En su extremo 3’ terminal se une
covalentemente la secuencia CCA (un
tipo de procesamiento).
•
En uno de sus brazos se encuentra un
ANTICODON.
El código genético
El código genético son las instrucciones que
le dicen a la célula cómo hacer una proteína
específica, o sea, las reglas que determinan
como se traduce.
Es un diccionario para pasar la información
que está en un lenguaje de nucleótidos a un
lenguaje de aminoácidos
Características Generales
ARNr o Ribosómico
Son agregados supramacromoleculares.
Constituidos por ARN ribosomicos (70s en
procariotas y 80s en eucariotas) y proteínas
(ARNs pequeños).
Compuestos por subunidades mayores y
menores; En eucariotas 50s y 30s; En
procariotas 60s y 40s.
1. Sitio A – Aminoacilico: Donde llegan
los ARNt con sus respectivos aa’s.
2. Sitio P – Peptidilico: Forma los
enlaces peptídicos entre los aa’s.
3. Sitio E – Exit: Detiene el ARNt luego
que el deja su aa en el sitio P y
después lo libera hacia el citosol.
Al ocurrir el proceso de traducción tengan en
cuenta que todo ARNm siempre va a
comenzar con el mismo triplete: AUG – codón
de iniciación; Ese AUG va a codificar en
procariotas para la fenilmetionina; En
eucariotas para la metionina. Ósea toda
proteína va a comenzar con una
Fenilmetionina o Metionina.
E al terminar el proceso de traducción vamos
a encontrar siempre un de los tres tripletes:
UAA/UAG/UGA – Stop codones Ósea,
cuando uno de los tres tripletes es identificado
la traducción se detiene. Eso es válido para
procariotas y eucariotas.
•
•
•
Es DEGENERADO pues más de un
codón codifica para un mismo
aminoácido.
NO es AMBIGUO pues no hay dos
aminoácidos codificados por el mismo
codón.
Es UNIVERSAL (válido para casi todos
los organismos vivos).
Marcos de lectura
Es la manera de leer el ARNm e traducir para
los aminoácidos
Se lee de 3 en 3 nucleótidos (triplete
codificador) y a cada triplete codifica para 1
aminoácido, entonces si cambió la lectura de
un nucleótido para la izquierda o derecha me
va a codificar un aminoácido distinto.
Son las 3 diferentes formas de leerse una
secuencia de ADN.
¿Como ocurre el proceso de traducción?
Para entenderlo bien como siempre vamos
a dividirlo en etapas:
Pré-Iniciación
Para que se dé la traducción necesito que los
aminoácidos estén unidos al ARNt para que
de ahí ellos puedan llevarlos al complejo de
traducción.
Activación de los aminoácidos: Es la unión
covalente de un aa a un ARNt (con gasto de
AMP).
Él anticodón del ARNt codifica para el codón
del aa que él se está ligando (proceso
altamente específico).
Muy importante pues genera un enlace de ↑E
que posteriormente va catalizar la creación de
los enlaces peptídicos entre los aa’s.
Con eso, el ARNt con su aa (metionina o
fenilmetionina) y con el aporte del GTP se une
al ARNm.
El factor de terminación ingresa al sitio A una
vez que fue reconocido el codón stop (UAA,
UGA, UAG).
Gasto energético:
La unión del factor con el codón stop gasta 1
GTP y lleva a la disociación del complejo de
iniciación y a la liberación de la cadena
polipeptídica que estaba siendo sintetizada
antes.
-
1 GTP
1 enlace de alta energía.
Elongación
El factor de elongación mueve el ribosoma de
3 en 3 nucleótidos por medio de la hidrólisis
del GTP cuando llega un nuevo ARNt.
El nuevo ARNt con su aa correspondiente y
gasto de energía se acopla al sitio A del
ribosoma.
Si hay complementariedad de bases entre el
codón del ARNm y el anticodón del ARNt, la
enzima Peptidil transferasa (un tipo de
ribosina), cataliza la formación de ENLACES
PEPTÍDICOS entre el aa del ARNt que está
en el sitio P con el aa del ARNt que está en el
sitio A.
Gasto energético:
-
1 ATP
2 enlaces de alta energía-
Iniciación
Los factores generales de iniciación se juntan
a la subunidad menor del ribosoma, lo que
permite que el ARNm se junte a ella también
(posicionando el AUG en el sitio P).
El ribosoma se mueve en sentido 5’ →3’ de
un codón a otro siempre dejando el sitio A
libre para un nuevo ARNt.
Gasto energético:
-
1 GTP
1 enlace de alta energía.
VISION GENERAL
En procariotas el AUG se determina por su
cercanía a la secuencia promotora (SHINE
DALGARNO).
Gasto energético:
-
1 GTP
1 enlace de alta energía
1 GTP
1 enlace de alta energía por enlace
peptídico
 El crecimiento de la ptn se da del extremo amino hacia el carboxilo.
Terminación
En eucariotas el AUG va estar luego
después de la caperuza.
ARN POLICISTRÓNICO: Ocurre en
procariotas, a partir de un ARNm se puede
obtener más de una ptn.
POLIRRIBOSOMAS: Un ARNm en eucariota
puede leerse simultáneamente por varios
ribosomas teniendo como producto varias
copias de la misma proteína.
Los ANTIBIÓTICOS son moléculas naturales
o producidas en laboratorios que pueden
emplearse para interferir en los mecanismos
genéticos básicos de microorganismos y así
combatirlos.
Plegamiento co-traduccional de una
proteína
La mayoría de las ptn se pliegan mientras
están siendo sintetizadas.
Las proteínas deben plegarse para poder ser
funcionales y este plegamiento es cotraduccional.
El plegamiento está ayudado por chaperonas
moleculares.
TP 7: Membrana plasmática y
transporte
Los lípidos de membrana son moleculas
anfipáticas que espontáneamente se
ensamblan y sellan. Característica esa que
hace con que sean los lípidos los
constituyentes principales de las membranas.
La membrana plasmática limita la
extensión de la célula y permite establecer
compartimentos con composiciones
químicas diferentes. Tiene distintas
funciones como:
• Protección
• Crea compartimentos
• Comunicación celular
• Permite que entre los nutrientes necesarios
• Descarta las sustancias toxicas
• Abriga en su composición distintas proteínas
que van a tener obviamente distintas
funciones
• Puede funcionar como interruptor celular, si
la membrana llega a dañarse es una señal
para que la célula entre en apoptosis.
Tiene modelo de Mosaico Fluido
Tiene esa característica de mosaico fluido
porque sus componentes pueden cambiar de
posición, haciendo con que la membrana sea
algo más dinámico.
Los fosfolípidos son los principales
componentes de la membrana.
Los fosfolípidos son los principales
componentes de la membrana.
Además de las proteínas que están siempre
intercaladas tenemos también la presencia de
otras moleculas como los azucares que están
anclados a la capa externa de la membrana.
Composición Química:
Moléculas antipáticas que pueden constituir
membranas
Constituida por una bicapa lipídica de
moléculas anfipáticas (fosfolípidos, Colesterol,
esfingolípidos…) en donde sus colas
interaccionan hidrofóbicamente entre sí y que
están intercalados por proteínas.
ÁCIDOS GRASOS forman MICELAS.
Siempre cuando vayamos a hablar de
membrana tenemos que especificar donde
está la cara citosólica y no citosólica.
FOSFOLÍPIDOS pueden formar BICAPAS
LIPIDICAS (que es el componente principal
de las membranas animales) o
LIPOSSOMAS.
Glicolípidos
Normalmente se encuentran en la cara no
citosólica.
El colesterol también está presente en las
membranas.
Molécula anfipática altamente importante para
las membranas celulares animales pues
aporta estabilidad mecánica al regular la
fluidez de las mismas.
Todas las membranas poseen los mismos
compuestos, pero no la misma
composición.
Monocapa interna y Cara citosólica
predominan esos componentes
-
Ciertas membranas tienen más o menos
cantidades de sus compuestos con relación al
orgánulo que recubren y su función principal.
-
Fosfatidilserina, que aporta una carga
negativa contribuyendo con que el
medio intercelular sea más
electronegativo
-Fosfatidiletanolamina
Fosfatidilinositol
El movimiento de flip-flop esta catalizado
por la enzima FLIPASA.
El movimiento de los fosfolípidos de una
monocapa a la otra es un movimiento que
debería ocurrir muy lentamente (en media un
día) pero el aporte de la flipasa y con gasto
energético ese movimiento ocurre fácilmente
en segundos.
La distribución de los componentes de la
membrana también puede presentar
diferencias regionales.
Ósea dependiendo de la zona podemos tener
un engrosamiento de membrana por su alta
concentración de proteínas o otros
componentes específicos, se viendo como
“islas”.
Otra característica de la membrana es ser
ASIMETRICA.
La fluidez de una bicapa lipídica depende
tanto de su composición como de la
temperatura.
Eso ocurre debido a los diferentes tipos de
lípidos que se encuentran en una monocapa y
en la otra.
Hay que saber cuál es la predominancia de
cada componente en cada capa y en cada
cara de la membrana:
Monocapa Externa y Cara no citosólica
predominan esos componentes
-
Esfingolípidos
Fosfatidilcolina
Oligosacáridos (Glucocálix)
Puentes de Sulfuro
Fosfatidilinositol solamente si se
encuentra unido a un oligosacárido o
una ptn porque él es más
predominante en la cara no citosólica
Fluidez de la membrana
Oscila entre un estado de gel y un estado
fluido.
Distribución asimétrica de fosfolípidos y
glicolípidos en una bicapa lipídica es
importante para su función, ya que cada
grupo de cabeza polar de cada fosfolípido
puede desarrollar una función distinta.
La bicapa lipídica es un fluido
bidimensional.
Por eso, realizan movimientos como:
-
DIFUSIÓN LATERAL
ROTACIÓN
FLEXIÓN
FLIP-FLOP
La temperatura es la principal causa de
cambio en la fluidez.
Siempre es necesario mantener un punto
óptimo de fluidez, si no la célula o queda muy
expuesta o muy “cerrada” sin mucho contacto
con el medio externo.
Ósea: si aumentó la temperatura la
membrana queda más fluida y si bajo la
temperatura la membrana queda menos
fluida.
Aumento la temperatura = Aumento la
fluidez
Proteínas de membrana
Aumento las colas de los fosfolípidos para
aumentar la estabilidad.
PROTEÍNAS PERIFÉRICAS: Están ancladas
por uniones NO COVALENTES a otras
proteínas de membrana; Se encuentran
solamente de un lado de la membrana.
Disminuyo la cantidad de insaturaciones
haciendo con que las colas queden más
rectas y puedan empaquetarse una a otra
disminuyendo el espacio entre los
fosfolípidos.
Disminuyo la temperatura = Disminuyo la
fluidez.
Disminuyo las colas de los fosfolípidos para
disminuir la estabilidad, haciendo con que sea
más fácil de los fosfolípidos moverse.
Aumento la cantidad de insaturaciones
haciendo con que las colas queden más
rectas y puedan empaquetarse una a otra
disminuyendo el espacio entre los
fosfolípidos.
¿Como se regula la fluidez de la
membrana?
 Cambiando la composición de sus lípidos
 Colesterol es el agente que impide que los
fosfolípidos cambien su conformación por la
temperatura.
PROTEÍNAS INTEGRALES: Están unidas
COVALENTEMENTE a un Ác. Graso,
fosfolípido o a una proteína transmembrana.
La superficie exterior de la célula presenta
carbohidratos formando una cubierta celular
importante para el reconocimiento y
señalización celular.
Transporte
ESA CLASIFICACION NO DICE NADA A
RESPECTO DE LA POSICION DE LAS PTN
Y SI DE LA FUERZA QUE DEBO EJERCER
PARA SACARLA DE LA MEMBRANA.
Las proteínas transmembrana son las que
poseen dos domínios. En su gran mayoría
atraviesa la membrana 7 veces:
La estructura de alfa hélice es muy común en
los segmentos transmembrana de la gran
mayoría de las proteínas integrales de
membrana.
Poseen en dominio intracelular/hidrofóbico y
un extracelular/hidrofílico.
La distribución de iones a ambos lados de
la membrana plasmática es diferente.
En las regiones transmembrana de una
proteína predominan los aminoácidos no
polares, mientras en los segmentos extra e
intracelular predominan los hidrofílicos.
Algunas proteínas integrales transmembrana
presentan una estructura de barril beta.
Crean un canal acuoso normalmente utilizado
para transporte de compuestos.
Algunas otras proteínas integrales
transmembrana se anclan a la misma a través
de su unión covalente a moléculas lipídicas.
Proteínas transportadoras y canales
En general las proteínas transportadoras son
transmembrana y multipaso (como la puerta
giratoria de un banco) mientras que los
canales son proteicos y abren un poro acuoso
como una puerta que abre y cierra.
Cuando es por difusión facilitada con cambios
conformacionales reversibles también es un
transporte pasivo.
-
Competitivos
-
No competitivos
Cinéticas de transporte
Regulación de los canales Iónicos
-
-
Regulados por voltaje (cambio en el
potencial de la membrana)
Regulados por ligando (se une algún
tipo de molécula que genera el cambio
conformacional)
Canales mecánicamente regulados
(cambios mecánicos en la membrana)
¡Los canales iónicos son selectivos para el ion
transportado!
Línea de saturación, o sea, el transportador
va interaccionar con un ligando y en función
de esta interacción el transporta va ocurrir o
no.
Cuanto mayor el Km menor la afinidad
Cinética de difusión simple, o sea, cuando
tenemos el paso de moleculas a favor de su
gradiente o que sea soluble a la membrana o
como puede ser el paso de gases.
Son inhibidos de forma similar que las
enzimas, pero no son enzimas porque estos
transportadores no modifican covalentemente
la estructura de la molecula que se está
transportando.
Transporte pasivo y transporte activo
Pasivo: son todos mecanismos de transporte
que ocurren a favor de su gradiente
electroquímico, o sea, sin gasto de energía.
Transporte Activo
Cuando una molecula se mueve en contra de
su gradiente electroquímico y por lo tanto,
necesita energía para poder hacerlo.
Inhibidores
-
Depende de una fuente de energía y
puede ser:
o Acoplado a la disipación de un
gradiente
o Impulsado por la hidrolisis del
ATP
o Bombas impulsadas por la luz
El proceso de transporte activo ocurre
siempre que exista una fuente energética. Si
esa fuente de energía no existe ese
transporte tampoco pueda ocurrir.
Tipos de transporte mediado
Primario: Un ejemplo de transporte activo
primario que usa energía redox es la cadena
de transporte de electrones
mitocondriales que usa la energía de
reducción de NADH para mover protones a
través de la membrana mitocondrial interna en
contra de su gradiente de concentración.
Secundario: O sea que S ingresa en contra
de su gradiente electroquímico impulsado por
la disipación del gradiente de X.
Ejemplos de sistemas de transporte activo
secundario:
Los transportadores pueden construirse
como repeticiones invertidas
Porque la mayoría de los transportadores
tienen repeticiones invertidas lo que le permite
actuar en reversa, eso se denomina
pseudosimetria.
Transportador Na+/Glucosa
Transporte activo Primario y Secundario:
Transportador H+/Lactosa
Esto permite que, de cambiar las
concentraciones de ambos lados de la
membrana, estos transportadores pueden
estar actuando.
Transportadores transcelulares de Glucosa
destinada al mantenimiento, al funcionamiento
de este transportador.
La ATPasa de sodio/potasio es clave en el
mantenimiento/regulación del volumen celular.
-
Mueve 3 sodios en contra de su
gradiente electroquímico hacia a fuera
Entrada de los 2 potasios también en
contra del gradiente.
Importante en la regulación del pH
-
Es importante mantener el Ca afuera de la
célula pues lo mismo es un activador de
muchas funciones. Este mantenimiento se
hace:
-
Intercambiador Sodio/calcio
ATPasa de calcio, impulsado por la
hidrolisis del ATP.
El reticulo endoplasmatica es como que un
local donde se almacena el calcio, y lo mismo,
despues que es utilizado vuelve desde el
citosol al reticulo por una ATPasa de calcio
por hidrolisis de ATP.
Transporte activo secundario impulsado por la
disipación del gradiente de sodio.
Esta glucosa va salir de la célula epitelial por
un transportador pasivo mediado por una
proteína.
La H+/K+ ATPasa gástrica tambien es una
ATPasa tipoP:
La bomba de sodio/potasio es un transporte
activo primario (hidrolisa el ATP).
Familia de las ATPasas:
Algunas bombas de calcio tambien son
ATPasa
ATPasa tipo P:
Cambio en el estalo de fosforilación de la
proteína. Estas ATPasa son muy importantes
a la célula, aproximadamente un tercio de
toda energía que produce una célula esta
fecundación y por lo tanto prepararse
para la división celular
Para otras celulas puede significar
secretar
Para una neurona puede significar
producir el neurotransmisor
-
Ca en la celula muscular pueder ser la
señal para contraerse
En un huevocito puede ser la señal de
que el espermatozoide disparo la
reacción acrosomica y se va producir la
Los ATPasas ABC
Constituyen una gran familia de
transportadores de membrana de importancia
clinica.
-
Vacuolas de plantas
Estos tres poseen ATPasas de tipo V que
bombean protones.
Son particularmente importantes para producir
la acidifiación de ciertos compartimientos
como los lisosomas.
Las ATPasas de tipo F
Tienen relación con el movimiento de
protones en ambos lados de la membrana.
-
-
-
Son transportadores que tienen una
región con la capacidad de unir ATP y
su hidrolisis
Actuan como dimeros
En eucariotas son transportadores que
tienen la capacidad de bombear drogas
fuera del citosol.
Son considerados MDR, proteinas de
resistencia a multi-droga (clicoproteina
P)
Estan ligadas a cadenas de oxido-reducción
(sistemas de proteinas acopladas que tienen
la capacidad de captar o ceder electrones
dependiendo de su afinidad por ellos).
Transportadores de tipo V
-
Lisosomas
Vesiculas sinapticas
En condiciones normales funcionan como
ATP sintetasas.
TP 8: Mitocondrias
Es donde se produce la energía y
necesitamos energía para realizar
diferentes tipos de trabajos biológicos…
•
•
•
•
QUIMICO – Síntesis de moléculas
orgánicas
OSMÓTICO – Transportes activos
ELÉCTRICO – Transmisión del
impulso nervioso
MECANICO – Movimiento muscular
¿CUALES SON LAS VIAS DE
CATABOLISMO CELULAR?
Las vías catabólicas son secuencias de
reacciones químicas que ocurren en la célula
con la finalidad de degradar un compuesto y
generar energía.
-
Los organismos anaeróbicos realizan
FERMENTACIÓN: ALCOHOLICA que tiene como producto de excreción
el ETANOL y LÁCTICA que tiene como
producto de excreción el LACTATO
Esa energía que tanto hablamos es
almacenada bajo 2 formas:
Como ENLACES fosfato ricos en energía:
ATP
Como ELECTRONES ricos en energía:
NADH y FADH2.
-
NAD+ y FAD+ - oxidados
NADH y FADH - reducidos
Poden estar en dos formas, oxidado que es
sin energía y reducida es con energía.
Las células animales pueden generar ATP
de 2 maneras
- Gran presencia de quinasas
Membrana interna:
 FOSFORILACIÓN A NIVEL DE
SUSTRATO- Acoplada a reacción exergónica
por intermediario común.
- Alta impermeabilidad; Compuesta por
un fosfolípido doble (cardiolipina);
Tiene ptn’s con las f(x)’s: transporte de
e-, síntesis de ATP, transporte de
metabolitos.
 FOSFORILACIÓN OXIDATIVA– Acoplada
al transporte de electrones hasta el O2.
Mitocondrias
Matriz Mitocondrial:
Las mitocondrias son las usinas
generadoras de energía de las células.
- Enzimas vinculadas a la
descarboxilación oxidativa, a la β-oxidación,
o´{
•
•
•
•
•
Son uno de los orgánulos más visibles
del citoplasma y están presentes en
prácticamente todas las células
eucariotas.
Su tamaño, morfología y cantidad
cambian/dependen del tipo celular y de
las necesidades energéticas
(Hepatocitos, espermatozoide;
miocitos).
Tienen algunas características
bacterianas por su biosíntesis (teoría
endosimbiótica).
Tienen su proprio material genético.
Se reproducen por fisión binaria.
44
las del ciclo de Krebs y las necesarias para la
replicación y transcripción del ADN
mitocondrial.
Teoría Endosimbiótica
Una bacteria que tenía la habilidad y la
estructura necesaria para producir ATP fue
endocitada por la célula eucariota.
Características de las membranas
mitocondriales
Membrana Externa:
- Alta permeabilidad por la gran
cantidad de PORINAS, hace con que la
composición química del citosol y del espacio
intermembrana sea parecida.
Espacio intermembrana:
El ADN Mitocondrial
•
Es circular y no contiene histonas
•
•
•
No tiene herencia mendeliana (en
humanos el ADN mitocondrial siempre
proviene de la madre)
Codifica para 22 ARNt; 2 ARNr; y 13
ptn’s (algunas de la cadena
respiratória)
El resto de las ptn’s que la mitocondria
no puede sintetizar es sintetizado en el
citosol y ingresan en la mitocondria a
través de traslocadores proteicos.
Glucólisis
Vía catabólica constituida por 10 reacciones
secuenciales, a través de la cual la molécula
de glucosa (C6H12O6) es degradada hasta 2
moléculas de piruvato (3C).
Tiene lugar en el citosol y ocurre en 3 fases.
Genera ATP sin la presencia del O2
molecular.
Fase de inversión de energía: Se hidrolizan
2 moléculas de ATP que aporta ENERGÍA
para la generación de la fructosa-1,6bifosfato.
Clivaje: Fructosa-1,6-bifosfato 2 a
gliceraldehido-3-fosfato.
Fase de generación de energía: Cada una
de las moléculas de gliceraldehido es oxidada
hasta piruvato. El NAD+ recoge los electrones
de la oxidación del 1 gliceraldehido y se
reduce a NADH. El resto de esos electrones
es utilizado en la síntesis de 2 moléculas de
ATP.
La respiración celular ocurre em 5 pasos...
1. DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA DEL
PIRUVATO
-
Ocurre en la matriz mitocondrial.
•
•
•
4 CO2 (glucolisis genero 2 piruvatos,
en la DOP fueron generados 2 acetilCoA)
Es catalizado por el complejo
multienzimático de la PIRUVATO
DESHIDROGENASA.
Tiene como productos el CO2 y un
grupo acetilo que es el que se une a la
coenzima A y forma el Acetil coA.
En ese proceso también es generada
una molécula de NADH.
RESULTADO NETO: 2 NADH
2. CICLO DE KREBS
Ruta metabólica cíclica de 9 reacciones
secuenciales que transfiere la molécula de
Acetil coA generada en la descarboxilación
del piruvato a una molécula de oxalacetato
para generar citrato.
3. CADENA TRANSPORTADORA DE
ELECTRONES
Tiene la finalidad de oxidar completamente el
grupo Acetilo hasta CO2.
Liberando electrones que son captados por 3
moléculas de NAD+ para generar 3 NADH y x
1 molécula para generar 1 FADH2.
También se genera 1 GTP por una
fosforilación a nivel de sustrato (que es
equivalente a 1 ATP). Se liberan también 2
CO2.
RESULTADO NETO:
-
6 NADH;
2 FADH2;
2 GDP;
Cuenta con 3 complejos transportadores que
fican localizados en la MMI:
-
COMPLEJO NADH
DESHIDROGENASA;
COMPLEJO CITOCROMO B-C1;
COMPLEJO CITOCROMO OXIDASA.
Cada uno de esos complejos poseen atomos
metálicos con carga positiva que hace con
que tengan una afinidad mayor por electrones
que el anterior y catalizan diversas reacciones
redox en estos electrones, lo que permite que
pasen secuencialmente a través de los
complejos.
Se denomina reacción de:
reducción
oxidación,
óxido reducción
rédox.
Toda reacción química en la que uno o más
electrones se transfieren entre los reactivos,
provocando un cambio en sus estados de
oxidación.
El NAD+ dueña sus e- al complejo NADH
deshidrogenasa que los transfiere a la
ubiquinona que los lleva hacia el complejo
citocromo b-c1.
A su vez el Citocromo b-c1 puede recibir los
e- de la ubiquinona o del FAD+.
La molécula de citocromo c agarra los e- del
citocromo b-c1 y los transporta hacia el
citocromo oxidasa.
Ahí ocurre la última y más intensa oxidación
de los electrones que libera gran cantidad de
energía.
4. TRANSPORTE DE H+
La transferencia de electrones es favorable
desde el punto de vista energético y produce
el bombeo de protones a través de cada
complejo.
Los protones generan un gradiente
electroquímico (de pH) que produce un
potencial de membrana en la que el lado de la
matriz mitocondrial es negativo y el espacio
intermembrana es positivo.
Es importante resaltar que a cada 4 protones
que fluye a través de la ATPsintasa se
generan 1 ATP.
El gradiente impulsa el flujo pasivo de iones a
través de la membrana hacia la matriz
mitocondrial.
EL COMPLEJO 1: 4H+
EL COMPLEJO 2: 4H+
EL COMPLEJO 3: 2H+
5. FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
Es el proceso en la cual la síntesis del ATP se
halla acoplada al transporte de electrones por
la cadena respiratória mediante la generación
de un gradiente electroquímico de protones.
El gradiente electroquímico creado en la
cadena transportadora de electrones impulsa
a estos protones y es utilizada para generar
ATP en una reacción catalizada por la ATP
sintasa (que se encuentra también en la
membrana mitocondrial interna).
Rendimiento Energético de la Glucosa
Se a cada NADH, bombeo 10H+ y a cada
FADH bombeo 6 H+ → a cada 4 H+ genero 1
ATP.
Entonces:
-
CADA NADH: 2,5 ATP
CADA FADH: 1,5 ATP
ATP Sintasa
La ATP sintasa es una proteína formada por
várias subunidades con 2 complejos: el F0,
que es que capta los protones del espacio
intermembrana y los transporta hacia el otro
complejo, liberando mucha energía que hace
con que el complejo F1 gire y pueda
intercambiar energía mecánica a energía
química, catalizando así la formación de los
enlaces fosfato entre el ADP y Pi, sintetizando
el ATP.
Transportes Acoplados
El gradiente electroquímico de H+ no solo
impulsióna la formación de ATP sino que
también sirve para ayudar el transporte de
otras sustancias.
El co-transporte del piruvato/ H+ y del fosfato
inorgánico/ H+ en donde el protón va a favor
de su gradiente.
El antiporte ATP/ADP por medio de una ptn
transportadora que es impulsado por el
gradiente de voltaje (negativo en la matriz)
que expulsa ATP (4 cargas -) e importar ADP
(3 cargas -).
Algunos agentes que interfieren con la
fosforilación oxidativa:
-
Rotenona
Antimicina A
Cianuro
TP9: Membranas Internas 1
Principales compartimientos intracelulares
de una célula animal
¿Cómo se relacionan los distintos
compartimentos?
-
o RETENCIÓN: 4 aminoácidos
(Lys – Asp – Glu – Leu) en el
COO-terminal
SEÑAL PEROXISOMA: 3 aminoácidos
(Ser – Lys – Leu) en el COO-terminal.
Tipos de transporte
Podemos agrupar los principales
compartimentos en cuatro familias:
-
Cada célula presentará algún orgánulo más
desarrollado que el otro según su función y
todos tienen funciones distintas.
¿Como evolucionaron los compartimentos
internos?
La hipótesis es que hubo una invaginación de
la membrana de una célula procariota, que
comenzó a rodear el material genético y
finalmente se separó por completo, formando
los orgánulos.
En el caso de la mitocondria se cree que su
origen evolutivo viene de bacterias aeróbicas
que fueron fagocitadas por una célula
preeucariota anaeróbica y que estas vivieron
en simbiosis y generaron una célula eucariota
aeróbica ancestral.
-
El núcleo y el citosol
Todos los orgánulos de la vía
biosintética, secretora y endocítica
(RER, Golgi, Lisosomas, Vesículas
endociticas) y los peroxisomas
Mitocondrias
Cloroplastos(plantas)
¿Como se a que organela una ptn tiene
que ir?
La síntesis de las proteínas comienza en los
ribosomas libres localizados en el citosol. Su
destino posterior depende de la presencia o
no de diferentes señales de clasificación.
Secuencia señales para diferentes destinos:
-
-
SEÑAL NUCLEAR: aminoácidos
básicos (Arg y Lys) en la parte interna.
SEÑAL MITOCONDRIAL:
aminoácidos básicos + hidrofóbicos en
el N-terminal.
SEÑAL RER:
o IMPORTACIÓN: aminoácidos
hidrofóbicos en el N-terminal
Transp. regulado → Las proteínas y las
moléculas de ARN se desplazan entre el
núcleo y el citosol a través de los poros
nucleares los cuales actúan como puertas
selectivas.
Transp. transmembrana → Las ptn se
desplazan desde el citosol hacia otro
compartimento topológicamente diferente
atravesando la membrana mediante
traslocadores proteicos.
Transp. vesicular → Las proteínas se
desplazan entre compartimentos
topológicamente equivalentes a través de
vesículas.
Transporte regulado
Transporte regulado a través de poros.
¿Qué tipo de ptn’s van atravesar los
complejos de poros?
-
Anulares
De Andamiaje
De Canal
Impide la difusión de moleculas mayores a
40mil daltons. Moléculas menores a 5mil
daltons ultrapasan libremente.
Transporte CITOSOL-NÚCLEO
-
Primero se sintetiza la proteína
completa en el citosol y luego ingresa a
la mitocondria.
Transporte CITOSOL-MITOCONDRIA
Complejos que realizan la translocación de las
proteínas mitocondriales y donde se
encuentran:
Translocación de las proteínas de la
membrana mitocondrial interna
Las señales de localización nuclear no se
eliminan. Las proteínas nucleares atraviesan
el poro plegadas.
-
-
Importinas: Tiene la capacidad de
reconocer los aa’s básicos de las
señales nucleares y también lleva tal
proteína al nucleo.
Exportinas: Reconocen las proteínas
que necesitan salir del núcleo.
Ptn’s Ran: Proteínas de tipo G;
o Accesoria;
o Ayuda en el paso de otras
proteínas para dentro del
núcleo;
o Con gasto energético de GTP en
GDP (cuando importa del núcleo
para el citosol).
-
TOM: importación ptn citosólicas.
SAM: translocación de ptn barril beta.
TIM23: transporta ptn que van hacia la
matriz mitocondrial.
TIM22: inserta ptn en la mmi
OXA: inserta ptn que son sintetizadas
en la matriz mitocondrial em la mmi.
Translocación de las proteínas:
Translocación de las proteínas de la
membrana mitocondrial interna multipaso
Transporte transmembrana
Las proteínas atraviesan varias membranas a
través de traslocadores.
Mecanismo post-traduccional;
Translocación de las proteínas barril β
produce particularmente en el higado y en las
celulas del riñon por la gran variedad de
moleculas toxicas que entran en la
circulación.
Transporte CITOSOL-REL
Funciones del REL:
Transporte CITOSOL-PEROXISOMAS
-
Mecanismo post-traduccional.
-
Primero se sintetiza la proteína
completa en el citosol y luego ingresa
plegada al peroxisoma.
-
Síntesis de lípidos (lípidos de
membrana, hormonas esteroideas);
Detoxificación de drogas liposolubles
(familia de Citocromos P450);
Secuestro y almacén de Ca++;
El CYP450 adiciona Hidroxilos en
lípidos para tórnalos solubles a través
del NADPH. Eliminada en la orina.
Algunas funciones de los peroxisomas:
Detoxificación de sustancias
hidrosolubles (fenoles, ácido fórmico,
formaldehido, alcohol, etc).
Beta oxidación de ácidos grasos de
cadena muy larga (β oxidación),
generando Acetil-CoA que se exporta
al citosol.
Biosíntesis de ácidos biliares y
plasmalógenos (fosfolípido más
abundante de la vaina de mielina en
células nerviosas). Relación con
enfermedades neurológicas
Generalmente contiene enzimas que utilizan
oxigeno para eliminar atomos de hidrogeno a
aprtir de sustratos organicos especificos a
través de una reacción oxidativa de produce
peroxido de hidrogeno: Rh2 + O2 -> R+H20
La catalasa utiliz el peroxido de H para oxidar
diversas sustancias por una reacción de
peroxidación: H2O2 + R'h2 -> R+2H2O. Se
-
Postraduccional
La SRP reconoce la región señal de
importación por uno de sus extremos y por el
otro PAUSA temporariamente la traducción al
anclarse con el complejo traduccional.
Proteínas residentes en el RE:
Muchas de las proteínas del lumen del RE se
encuentran en tránsito hacia otros destinos,
sin embargo, otras son residentes del RE.
Las residentes del RE Contienen en el
extremo COO- terminal una secuencia de 4
aminoácidos (señal de retención en el RE).
Lys-Asp-Glu-Leu-COO-
Transporte CITOSOL-RER
Mecanismo co-traduccional.
-
A medida que se sintetiza la proteína,
ésta se transloca en el retículo
endoplasmático.
Diferentes tipos de translocación:
-
Cotraduccional
Disulfuro isomerasa → Cataliza la oxidación
de los grupos –SH de la cadena lateral de las
cisteínas para formar enlaces disulfuro – S-SChaperonas BIP → Reconocen proteínas
plegadas de forma incorrecta.
Modificaciones de las proteínas
sintetizadas em el RER:
1. N-Glicosilación (agregado y
procesamiento de hidratos de
carbono).
2. Formación de puentes disulfuro.
3. Plegado apropiado de las cadenas
polipeptídicas y ensamblaje de
proteínas multiméricas.
4. Cortes proteolíticos específicos.
N-GLICOSILACIÓN
Adición de un oligosacárido compuesto por 14
residuos de: 2 N-acetil glucosamina, 9
manosa y 3 glucosa, al N de la cadena lateral
de un residuo de Asparagina.
El oligosacárido se sintetiza sobre la molécula
de Dolicol a partir de azúcares previamente
activados en el citosol con GDP o UDP. Se
unen a través de un enlace fosfato de alta
energía.
En el procesamiento del oligosacárido se
eliminan 3 Glucosas y 1 Manosa.
Los oligosacáridos actúan como etiquetas
para indicar el estado de plegamiento de las
proteínas.
La acumulación de las proteínas mal
plegadas desencadena una respuesta de
proteína mal plegada:
-
Estrés del RE
Las proteínas que no se pliegan
correctamente se degradan vía ubiquitinación
y proteosoma en el citosol.
TP10: Membranas Internas 2
¿Como se forman las vesículas?
Exocitosis y endocitosis
Las vesículas de transporte surgen por
gemación de un comportamiento y se
fusionan con otro.
En la EXOCITOSIS ocurre la exportación de
sustancias hacia el exterior celular (ruta
biosintética secretora) y el suministro a la MB
de nuevas ptn’s, carbohidratos y lípidos.
En la ENDOCITOSIS se incorporan nutrientes
y se eliminan componentes de la MP para ser
reciclados o degradados.
Importancia de los microtúbulos
Las vesículas de transporte se desplazan a
sus compartimientos blancos por el citosol
usando los microtúbulos y proteínas motoras.
¿Como ocurre el transporte vesicular?
1. Clasificación de los componentes que
serán transportados a otro
compartimento.
2. Reclutamiento de proteínas en
dominios de membrana mediante el
ensamblaje de una CUBIERTA
PROTEICA específica en la cara
citosólica de la membrana.
3. Gemación de la vesícula recién
formada
4. Pérdida de la cubierta proteica,
traslado, anclaje a la membrana de
destino, fusión y liberación de la carga.
5. Recuperación por flujo retrógado de los
componentes esenciales de la
membrana del compartimento dador.
Repasemos…
Proteínas Motoras
Cubiertas Proteicas
Las proteínas pueden desplazarse entre los
compartimentos a través de tres mecanismos
diferentes. El transporte vesicular se da en
todas las organelas que son topológicamente
iguales.
Las DINEÍNAS motorizan los
desplazamientos centrípetos
Existen varios tipos de vesículas que son
recubiertas con diferentes tipos de proteínas:
Las QUINESINAS motorizan los
desplazamientos centrífugos.
Cada cubierta proteica está involucrada con
un tráfico vesicular distinto:
-
-
-
CLATRINAS:
o Lisosomas;
o vesículas de la membrana
plasmática;
o Golgi → endosomas
COP I:
o Golgi hacia el RE y entre sus
cisternas.
COP II:
o Del RE hacia el Golgi.
Funciones de las cubiertas proteicas
Selección de moléculas para el transporte:
Se encargan de concentrar los componentes
a transportar en la región de la membrana en
donde surgirá la vesícula.
Ensamblaje de la cubierta de clatrina y sus
proteínas adaptadoras
¿Como se controla el ensamblaje de las
diferentes cubiertas?
-
fosfatidilinositol y fosfoinosítidos
Actúan como marcadores de la identidad de
los compartimientos al tener la capacidad de
interconvertirse unos con otros por medios de
enzimas quinasas (agregan grupos fosfatos) y
fosfatasas (los sacan).
Modelar la vesícula en formación: Producen
la curvatura necesaria para poder formar la
vesícula. Primero se observan como fosas en
la membrana para luego desprenderse en
forma de vesícula esférica.
Clatrina
La clatrina es una proteína que forma el
recubrimiento de las microcavidades de
membranas celulares donde se sitúan
receptores de lipoproteínas.
Son receptores de lipoproteínas y se
encuentran especialmente en hígado y otros
tejidos periféricos como ovarios y corteza
adrenal.
ADAPTINAS: Son proteínas adaptadoras que
permiten el ensamblaje de los trisquélions.
Dinamina
Cuando una vesícula invagina la dinamina
forma una espiral alrededor del cuello de la
vesícula.
Una vez que la espiral está en su lugar, se
extiende longitudinalmente y constriñe a
través de la hidrólisis de GTP a GDP.
Este alargamiento y ajustamiento alrededor
del cuello de la vesícula hace que se rompa y
libere de la membrana.
La actividad de esas quinasas y fosfatasas en
diferentes partes de la célula generan
concentraciones de distintos fosfoinosítidos
entre los orgánulos de la célula y esas
diferentes concentraciones definen dominios
de membrana especializados.
-
GTPasas de reclutamiento
Las GTPasas que actúan en el ensamblaje de
la cubierta de COP II son las de tipo Sar-1.
Cuando inactivadas se encuentran en el
citosol unidas a GDP y se activan en la
membrana del RE al intercambiar GDP x
GTP.
Una vez activa, la Sar-1 se une a 4
subunidades de las proteínas adaptadores
SEC que forman la cubierta de COP II.
La cubierta de COP I es semejante, nada más
que está formada por 7 subunidades de SEC.
¿Como se asegura el flujo ordenado del
tráfico vesicular?
Está formada por tres cadenas pesadas y tres
cadenas ligeras, que forman una estructura
tri-rradiada desde un punto central
(trisquelion).
Las vesículas cuentan con marcadores de
superficie en sus membranas que las
identifican según se origen y carga y que les
permiten reconocer la membrana diana
correcta.
Existen 2 etapas de reconocimiento:
-
-
Proteínas Rab y efectores Rab:
dirigen la vesícula a puntos específicos
de la membrana diana.
Proteínas Snare: median la fusión de
ambas membranas.
-
-
V-SNARE: se encuentran en las
vesículas y tienen doble cadena
polipeptídica.
T-SNARE: se encuentran en la
membrana diana y tiene triple cadena
polipeptídica.
Anclaje de una vesícula a la membrana
diana guiada por Rab GTPasas.
Proteínas Rab
o Marcadores ideales para identificar
cada tipo de membrana.
o Dirigen la vesícula a puntos específicos
de la membrana diana.
o Rab-GDP: Inactivas en el citosol unida
a GDI (inhibidor disociación de RabGDP)
o Rab-GTP: Activas asociadas a la
membrana de organela o vesícula.
Transporte Retículo Endoplasmático –
Golgi
Acoplamiento de Membranas
Las proteínas abandonan el RE en vesículas
recubiertas de COP II.
El acoplamiento de membranas es dado por
las proteínas SNARE que forma una triple
hélice que desplaza el H2O circundante para
que los compartimientos se fusionen.
Las proteínas que no se pliegan
correctamente se degradan vía proteosoma
en el citosol.
Las vesículas que salen del RE se fusionan
homotipicamente formando un compartimiento
intermedio (claster túbulos vesiculares).
Luego, el claster se fusiona con el Golgi que
es su cara cis
Proteínas Snare
Las proteínas Snare dan especificidad al
proceso de fusión entre membranas dadoras
y dianas.
Función de reconocimiento vesicular:
La disociación del complejo v-SNARE y tSNARE requiere energía.
Se ven necesarias la ayuda de la NSF,
proteínas accesorias y la hidrólisis del ATP
para disociar el complejo SNARE.
Vía de recuperación: Las proteínas
transportadas por error, los receptores y
pedazos de la membrana vuelven al RE por
esta vía (COP I).
Las proteínas pertenecientes al RE tienen una
secuencia señal propria ubicada en su
extremo C-terminal llamada KDEL.
Las vesículas de transporte retrógrado (Golgi
hacia RE) tiene proteínas receptoras de KDEL
(↑ ácidos; ↑ afines las proteínas).
Las cisternas del Golgi están organizadas
como series secuenciales de
compartimentos de procesamiento
O-glicosilación
Modelo de formación de un
autofagolisosoma:
Es el proceso de adición de un oligosacárido
(rico en otros carbohidratos como la
galactosa, la N-Acetilglucosamina y el ácido
ciálico) en el OH de la Serina o de la
Treonina.
Transporte Golgi / Endosoma (vice versa).
Tardío → Lisosoma.
Los lisosomas son compartimentos rodeados
de membrana que contienen enzimas
hidrolíticas solubles que actúan frente a un pH
ácido. En ellos se lleva a cabo la digestión
celular.
Enfermedades Lisosomales
Alrededor de 40 enfermedades hereditarias
por defectos en las hidrolasas ácidas, o en
su transporte, o en su marca de M-6-P.
Enfermedad de Gaucher, de Tay-Sachs o
de Fabry: acúmulo de glicolípidos
Enfermedad de Niemann Pick (tipos A y B):
acúmulo de esfingomielina
Enfermedad de Wolman: acúmulo de
triglicéridos
Enfermedad de Hunter: acúmulo de
glucosaminoglucanos (o mucopolisacáridos
tipo II)
Enfermedad de Pompe: acúmulo de
glucógeno
Procesamiento de los N-oligosacáridos en
el RE y en el Golgi
Sialidosis: acúmulo de glicoproteínas
Enfermedad de células I: error en la
fosfotransferasa que fosforila la manosa. Las
enzimas lisosomales se secretan en lugar de
dirigirse al lisosoma y aparecen en sangre.
Transportes de Endocitosis
La endocitosis es el proceso por el cual se
incorporan nutrientes y se eliminan
componentes de la MP para ser reciclados o
degradados, y este ocurre por la invaginación
de la MP.
Los ENDOSOMAS son pequeñas vesículas
que maduran desde la MP a los lisosomas.
Tipos de Endocitosis
PINOCITOSIS:
-
-
Consiste en la captación de material
del espacio extracelular por
invaginación de la membrana
citoplasmática eucariota.
Forman las vesículas pinocíticas.
Se pueden encontrar formadas por
cubiertas de clatrinas y/o formar
cavéolas por medio de las caveolinas.
FAGOCITOSIS:
-
-
Proceso por el cual algunas células
especializadas rodean con su
membrana citoplasmática (ingieren)
partículas sólidas y las introducen en el
interior celular.
Células fagocíticas en mamíferos:
o Macrófagos y Neutrófilos.
ENDOCITOSIS MEDIADA POR
RECEPTORES:
-
importación del colesterol.
Clasificación de proteínas en el trans Golgi
Posibles destinos de los receptores
endocitados en células polarizadas:
 Si la vesícula vuelve a la cara de la célula
que salió: RECICLAJE
 Si la vesícula va a la otra cara de la célula:
TRANSCITOSIS
Vía de reciclaje
Se almacenan proteínas de membrana em
endosomas de reciclaje.
Transporte Golgi → Vesículas Secretoras
→ Ext. Celular
Secreción constitutiva: Se libera sin
almacenarse previamente.
Secreción regulada: Las proteínas se
almacenan en una vesícula secretoria y solo
ante un estímulo se fusionan a la membrana,
para que ocurra la exocitosis.
Formación de vesícula de secreción
Exocitosis de vesículas secretoras
TP11: Núcleo celular y regulación de
la expresión génica
El Núcleo Celular de Eucariotas
Cromosomas Eucarióticos
El material genético (ADN) se divide en un
numero variable de cromosomas lineales
constituido por cromatina (ADN+proteínas).
En la etapa G1 del ciclo celular, cada
cromosoma está formado por una única
molécula de ADN, mientras que en G2, lo
constituyen 2 moléculas idénticas de ADN.
La mayoría de las células humanas poseen
dos juegos completos de cromosomas:
-
Es un compartimento intracelular recubierto
por una doble membrana que permite
mantener al ADN celular aislado del
citoplasma.
La MB externa es continuación del RE y el
espacio inter-Membrana tiene continuidad con
el lumen de RE. Ambas membranas se
conectan en los poros nucleares.
-
un juego de cromosomas materno y un
juego de cromosomas paterno.
Son DIPLOIDES.
Los dos juegos no son idénticos, sino
que son HOMÓLOGOS.
Cada juego, (23 de tu mama y 23 de tu papa)
consta de un número de cromosomas
autosómicos (comunes a todos los miembros
de la especie) y un cromosoma sexual (se
distribuyen según el sexo del individuo).
Clasificación de cromosoma por
morfología
1.
2.
3.
4.
5.
Metacéntricos
Submetacéntricos
Submetacéntrico con zona satélite
Acrocéntricos
Telocéntricos
Estructura de un cromosoma lineal
CENTRÓMERO: Es la región estrecha de un
cromosoma que lo separa en un brazo corto
(p) y un brazo largo (q).
TELÓMEROS: Son los extremos de los
cromosomas. Son regiones de ADN no
codificante, altamente repetitivas, cuya
función principal es la estabilidad estructural
de los cromosomas en las células eucariotas
y la división celular.
ORÍGENES DE REPLICACIÓN: Es el lugar
del cromosoma donde se inicia la replicación
de la cadena de ADN.
Una red de filamentos intermedios llamada
lámina nuclear recubre la MB interna y brinda
soporte mecánico al núcleo.
GENOMA:
Es la totalidad de la información genética de
una especie.
La envoltura nuclear
En los humanos comprende 3,2 millones
pares de bases distribuidos en 23 pares de
cromosomas nucleares (22 autosómicos y 1
sexuales) más una mínima fracción de ADN
mitocondrial.
El núcleo celular posee doble membrana. La
MB interna contiene proteínas de anclaje para
la heterocromatina y la lámina.
La externa es la continuidad de la del RER.
La membrana externa es altamente
permeable por sus complejos de poros
formados por las nucleoporinas.
En los machos, el par de cromosomas
sexuales no es completamente homólogo ya
que el cromosoma X es muy diferente al Y.
GEN:
Unidad funcional de la herencia.
Segmento de ADN que contiene la
información para la elaboración de un ARN
funcional.
Número de genes y la complejidad del
organismo
Los procariotas poseen un único cromosoma
circular.
Los eucariotas unicelulares poseen un
genoma muy compactado.
Los genes humanos se empaquetan con una
menor densidad, presentando gran cantidad
de secuencias intercaladas no codificantes.
-
Los genes humanos poseen una mayor
longitud que los de levadura.
El Gen Eucariota
CROMATINA = ADN + PROTEÍNAS
Constituido por porciones codificantes
(exones) interrumpidas por porciones no
codificantes (intrones) y está asociado a
secuencias regulatorias de ADN.
PROTEÍNAS HISTÓNICAS:
-
Estas secuencias regulatorias son
responsables de activar o desactivar un
determinado gen en un determinado tiempo,
nivel y tipo celular.
Las secuencias reguladoras están dispuestas
a lo largo de miles de pares de bases.
Organización de genes en el cromosoma
22:
Es el más pequeño (48*106 pbs., el 1,5% del
genoma).
La mayor parte del brazo pequeño contiene
secuencias repetitivas muy empaquetadas
(heterocromatina).
Pequeñas proteínas con alto contenido
de aminoácidos básicos (alta carga
positiva)
o histonas nucleosómicas
▪ H2a, H2b, H3, H4
o histonas no nuleosómicas
▪ H1
PROTEÍNAS NO HISTÓNICAS:
Eucromatina y Heterocromatina
La cromatina menos condensada se llama
Eurocromatina y la más condensada
Heterocromatina.
La Heterocromatina es resistente a la
expresión génica. En una célula de mamífero
constituye más del 10% del genoma.
La heterocromatina puede ser:
-
Constitutiva: Es idéntica para todas
las células del organismo, carece de
información genética, incluye a los
telómeros y centrómeros del
cromosoma. La heterocromatina
constitutiva contiene un tipo particular
de ADN denominado ADN satélite,
formado por gran número de
secuencias cortas repetidas en
tándem.
Facultativa: diferente en los distintos
tipos celulares, contiene información
que podría ser transcripta, genes que
no se expresan o que están silenciados
pero que podrían activarse en algún
momento.
Cromatina y Replicación
Diferentes regiones de un cromosoma se
replican a distintos momentos.
El ADN de la heterocromatina se replica más
tarde pero no más lentamente.
Organización del nucleosoma
Formado por el núcleo de la partícula
nucleosómica (8 histonas + ADN de 147 pb) +
ADN espaciador (de hasta 80 pb).
Una nucleasa puede digerir el ADN
espaciador dejando la partícula del núcleo
nucleosómico.
Cambiando la carga de la histona desarrollo
los 147 pb para replicación.
El octámero de histonas y el nucleosoma
4 heterodímeros de histonas forman el
octámero = NUCLEO PROTEICO DEL
NUCLEOSOMA!!!
Un dímero H3-H4 se asocia con otro idéntico
formando un tetrámero H3-H4 que luego se
asocia con 2 dímeros H2A-H2B formando el
octámero.
Las colas N-terminal de las histonas se
extienden hacia el exterior del octámero.
El ensamblado de los monómeros y dímeros
para formar el octámero está asistido por
“chaperonas de histonas”.
Interacciones entre proteínas y ADN:
Interacciones dadas en el nucleosoma:
-
-
Numerosas interacciones
electrostáticas (entre las cargas + de
las lisinas y argininas de las histonas y
las cargas negativas del ADN)
142 puentes de H entre histonas y ADN
Numerosas interacciones hidrofóbicas
Modificaciones Epigenéticas
Son un conjunto de elementos que regulan la
expresión de los genes sin modificar la
secuencia del ADN y hacen posible que los
diferentes tipos de células y tejidos expresen
determinados genes y no otros, y además, lo
hagan en el momento adecuado.
Nucléolo
Región nuclear visible al microscopio óptico
donde se procesan las subunidades
ribosomales, los ARNt y las partículas
ribonucleoproteicas como la telomerasa,
snRNP U6 y las snoRNP.
-
Bucles de cromosomas con los genes
de los ARNr;
Precursores de ARNr;
ARNr maduros;
Enzimas;
Partículas ribonucleoproteicas
(snoRNP, snRNP, telomerasa);
Proteínas ribosomales;
Ribosomas en proceso de ensamblado.
La transcripción de ARNr se lleva a cabo en el
centro fibrilar y el componente fibrilar denso.
Condensina (dímeros de proteínas Smc)
Cambios de apariencia del nucléolo a lo
largo del ciclo celular
¿Por qué en células humanas podemos
encontrar hasta 10 nucléolos?
No posee membrana, es una región del
núcleo ocupada por una gran agregación de
macromoléculas:
Organización de los niveles de cromatina
Modelo de organización del cromosoma
interfásico: bucles anclados a un eje proteico
El nucléolo es una gran fábrica donde se
transcriben numerosos ARN no codificantes,
se procesan y se ensamblan ARN con
proteínas formando los complejos
ribonucleoproteicos, subunidades
ribosomales, la U6 snRNP (del splicing),
telomerasa, las partículas reconocedoras de
señal, ARNt, etc.
El procesamiento de los ARNr y el ensamblaje
para formar las subunidades ribosomales se
realiza en la periferia del componente fibrilar
denso y en el componente granular que lo
rodea.
En humanos, los genes de ARNr están
localizados en 5 cromosomas, pero como son
células diploides (con 2 juegos de
cromosomas homólogos, uno paterno y uno
materno) hay 10 cromosomas que aportan
bucles de ADN para la formación del nucléolo.
Tipos de ARN producidos por las células
eucariotas
Control de la expresión génica
Las células de un mismo organismo
pluricelular son diferentes entre sí porque
tienen un conjunto de ARNs y proteínas
propio, aunque su genoma sea idéntico.
Diferenciación celular: Proceso celular por
el que surge un cambio en la expresión
génica por el que, como consecuencia, se
obtiene una célula DIFERENTE a la que le dio
origen desde un punto de vista funcional,
morfológico y/o morfométrico.
Existen 6 niveles de control de la
expresión génica en las células eucariotas
1- La proteína de activación génica se
une a la cromatina
2- Remodelación de la cromátina
3- Modificación covalente de histonas
4- Proteínas activadoras adicionales se
unen a la región reguladora del gen.
5- Ensamblaje del complejo de preinicio
en el promotor
6- Inicio de la trascripción
Control transcripcional: NF-kβ
NF-kB (Factor Nuclear activador de la
expresión del gen de la cadena kappa de
inmunoglobulinas en las células B) es un
factor de transcripción heterodimérico que
ejerce su acción activadora de la expresión
génica por unión a una región enhancer de
sus genes diana, asociado a factores
coactivadores.
1 – CONTROL TRANSCRIPCIONAL: En ese
punto están involucradas proteínas de
regulación génica que reconocen e
interactúan con cortas secuencias de ADN.
Factores indispensables para la activación
de la expresión génica
Potenciadores (o enhancers)
Factores generales
Proteínas reguladoras
Mediador Regulación a distancia
Orden de acontecimientos en la activación
de un gen
Normalmente se encuentra inactivo en el
citosol gracias a la unión a una proteína
inhibitoria IkB.
Estímulos como el estrés celular, el estrés
oxidativo, las radiaciones UV o infecciones
bacterianas o virales permiten la liberación de
IkB y su ingreso al núcleo a través del poro
nuclear. Los antiinflamatorios como los
glucocorticoides y la propia aspirina actúan
inhibiendo su acción.
o
o
o
o
Respuesta inmune
Respuesta inflamatoria
Procesos proliferativos
Apoptosis (modula genes pro y anti
apoptóticos).
2 – CONTROL DEL PROCESAMIENTO DEL
ARN: Ocurre a nível del splicing.
Splicing Alternativo
o Amarillo: Secuencias intrónicas.
o Celeste oscuro: secuencias exónicas
presentes en ambos mRNA.
o Celestes claro: secuencias exónicas
presentes en sólo un mRNA.
o Líneas rojas: indican dónde se elimina
el intrón
3 – CONTROL DEL TRANSPORTE Y
LOCALIZACIÓN DEL RNA: Los ARNm
maduros son exportados del núcleo al citosol.
Los ARNm maduros son exportados del
núcleo
Los ARN que son retenidos en el núcleo
eventualmente son degradados en el
exosoma (complejo proteico cuyo interior es
rico en exonucleasas 3´-5´).
4 – CONTROL DE LA TRADUCCIÓN: Puede
ocurrir al inicio de la traducción o por medio
de un control negativo.
Control a nivel de traducción proteica
En el inicio de la traducción:
-
Control de la velocidad de traducción a
través de IF2 (fosforilación)
Iniciación de la traducción en AUGs
internos
Uso de sitios internos de entrada de
ribosomas (IRES) que no necesitan
5´Caperusa.
Control negativo de la traducción:
-
A. Proteína represora de la traducción
B y C. Generación de bucles
D. Presencia de pequeños ARN’s
antisentido
5 – CONTROL DE LA DEGRADACIÓN DE
LOS ARNm.
Control de degradación
Se da al regular la longitud de la cola poli A
y/o al eliminar la caperuza.
Competencia entre degradación y
traducción.
Esa competencia ocurre cuando la célula
necesita regular la vida media de los ARNm
dependiendo de las necesidades celulares
para que no se traduzca más ptn que lo
necesario.
Regulación por ARN’s cortos no
codificantes
ARNs cortos (20-30 nts) que se unen a ARNs
y los inhiben o inician su destrucción: son los
ARN de interferencia o inhibitorios (ARNi).
TP12: Citoesqueleto, adherencia y
matriz
Citoesqueleto
Filamentos intermedios
-
Es una red dinámica de filamentos proteicos.
Proveen:
• Soporte estructural
• Resistencia mecánica
• Movimiento celular
• Desplazamiento intracelular de vesículas
Microtúbulos
-
• Posición de organelas
• División celular
• Contracción muscular
Proteínas formadoras de filamentos:
microfilamentos, filamentos intermedios y
microtúbulos
Proteínas accesorias: se asocian a los
filamentos del citoesqueleto
Proteínas motoras: se mueven a lo largo de
los filamentos polarizados con gasto de
energía.
Microfilamentos de Actina
-
-
Miden 7 nm.
Formados por la actina (ptn globular).
Tienen función de anclaje, contracción
y movimiento.
o Ej.: Formación del anillo
contráctil (citocinesis);
Eje de las microvellosidades;
Desplazamiento ameboideo.
Miden entre 8 a 12 nm.
Formados por ptn’s fibrosas.
Tienen función de resistencia,
estructural y proveen rigidez.
o Ej.: se encuentran en la célula
por debajo de la lámina nuclear
(que esta abajo de la membrana
nuclear).
La formación de los filamentos en un tubo
de ensayo
-
Miden 25 nm.
Crecen por polimerización de dímeros
de tubulina a partir de su extremo (+).
Tienen de función de transporte de
vesículas y organelas;
Forman los centriolos, cilios, flagelos y
el huso mitótico. Polímero formado por
α y β tubulina / ptn dimérica.
El citoesqueleto también forma estructuras
estables
El citoesqueleto va estar compuesto por:
1. Proteínas formadoras de filamentos.
2. Proteínas accesorias.
3. Proteínas motoras.
1. Proteínas formadoras de filamentos
-
Microfilamentos/filamentos de Actina
Microtúbulos
Filamentos intermédio
Estructura de un Microfilamento
Son finas fibras de proteínas globulares de 3
a 7 nm de diámetro que le dan soporte a la
célula.
Forman parte del citoesqueleto y están
compuestos predominantemente de una
proteína contráctil llamada actina.
Estos se sitúan en la periferia de la célula y se
sintetizan desde puntos específicos de la
membrana celular.
Su función principal es la de darle estabilidad
a la célula, le dan la estructura y el
movimiento.
Se unen a lo largo del filamento o en sus
extremos.
Necesarias para su estabilización y para la
formación de haces y geles.
La asociación de los microfilamentos con la
proteína miosina es la responsable por la
contracción muscular. También pueden llevar
a cabo movimientos celulares, incluyendo
desplazamiento, contracción y citocinesis.
Estructura de un Microtúbulo
Tienen extremos distintos que crecen a
velocidad diferentes. POLARIDAD.
Extremo positivo (+) → GTP, crecimiento
rápido
Extremo negativo (-) → GDP, crecimiento
lento
Microtúbulos
-
→ (+) → subunidad β
→ (-) → subunidad α
Estructura de los filamentos intermedios
o Formados por ptn fibrosas, distintas
dependiendo de que célula se
encuentran.
o Hay distintos tipos de filamentos de
intermedio en distintos tipos de células.
o Proveen fuerza y resistencia.
o Forman neurofilamentos.
o Están en uniones intermedias y
desmosomas.
Proteínas fibrosas que forman los
filamentos intermedios
2. Proteínas Accesorias
Se asocian a las fibras del citoesqueleto
determinando la dinámica y distribución de
esos filamentos.
Se asocian principalmente a los filamentos de
actina y microtúbulos.
Por medio de subunidades libres de actina y/o
tubulina o uniéndose directamente al
filamento.
Nucleación de Actina
Los filamentos de actina se nuclean en la
membrana plasmática, CORTEX CELULAR.
Dan forma y movimiento a la superficie
celular.
Forman microvellosidades y lamelipodios.
Tropomiosina: Estabiliza el filamento y
puede evitar que se unan otras ptn’s.
Proteínas accesorias que se unen a los
FILAMENTOS de actina
Tropomiosina y ptn Casquete
La tropomiosina estabiliza el filamento de
actina y puede evitar que se unan otras
proteínas.
La unión de una proteína casquete al extremo
(+) del filamento de actina lo estabiliza,
enlenteciendo tanto su polimerización como
disociación.
En las fibras musculares CapZ estabiliza el
extremo + y tropomodulina el -, permitiendo
alargar su vida media.
Villina (microvellosidades)
Tipo particular de fimbrina
Proteínas accesorias que se unen a
SUBUNIDADES LIBRES de tubulina
Necesarias para la nucleación y la
polimerización.
o Se ubican en el citosol inmersos en
una matriz proteica.
o Localización central – irradian
microtúbulos del citoesqueleto.
o Presentan un ciclo de crecimiento de
G1 – G2.
Proteínas accesorias que se unen a los
MICROTÚBULOS
Se unen a lo largo del filamento o en sus
extremos.
Necesarias para su estabilización
Centrosoma
Proteínas que forman geles
Filamina - Lamelipodios
Espectrina – Cortex celular
Los Fil de actina forman esas estructuras
específicas:
o Filopodios
o contienen un núcleo de
filamentos largos de actina
unidimensional
o lamelipodios
o contienen un núcleo
bidimensional (red de filamentos
de actina)
o pseudópodos
o pequeñas proyecciones con un
gel tridimensional de actina
Las células animales presentan un centro
organizador de microtúbulos, el centrosoma.
Los microtúbulos se nuclean en los centros
organizadores de microtúbulos en su extremo
(-) a partir de un anillo de γ-tubulina y
proteínas accesorias.
Formado por una matriz centrosomica fibrosa
con numerosos complejos de tubulina gamma
que se organizan rodeando los centriolos.
Centríolos
Los Centríolos son orgánulos tubulares (en
pares de dos en dos) que se encuentran en el
citoplasma de las células animales, cerca de
la membrana nuclear
o Formados por microtúbulos.
Proteínas MAP
Son proteínas estabilizadoras que se unen a
microtúbulos y que tienen la función de
impedir su despolimerización.
La longitud del dominio de “proyección”
determina la distancia de empaquetamiento
de los microtúbulos.
En las células nerviosas de enfermos de
Alzheimer hay acúmulos de la proteína tau
llamados ovillos neurofibrilares.
Las proteínas MAP afectan la inestabilidad
dinámica de los Microtúbulos.
Las QUINESINAS van hacia el extremo (+).
Axonema
En el C-terminal tienen sitio de unión para la
organela de otro microtúbulo.
La estructura interna axil de los cilios y
flagelos de los eucariotas básicamente
microtubular, que constituye el elemento
esencial para la movilidad.
Las DINEÍNAS CITOPLASMÁTICAS van
hacia el extremo (-).
Quinesinas
-
Se desplazan por los microtubulos.
En el C-terminal tienen sitio de unión
para la organela de otro microtúbulo.
Actúan sobre la mitosis y meiosis.
Van hacia el extremo (+).
Dineínas
3. Proteínas Motoras
Las proteínas motoras se unen a los
filamentos POLARIZADOS del citoesqueleto y
se desplazan sobre ellos utilizando la energía
de la hidrólisis del ATP.
-
Se desplazan por los microtubulos.
Las DINEÍNAS CITOPLASMÁTICAS
son las que van hacia el extremo (-).
Las DINEÍNAS CILIARES O
AXONEMALES son especializadas en
el movimiento de los microtubulos
presentes en los cilios y flagelos.
Dineína Ciliar
Es una PROTEÍNA ACCESORIA que forma
puentes entre los dobletes de microtúbulos
vecinos.
Poseen un dominio motor que reconoce la
“vía por la que se moverá” y la dirección del
movimiento y una cola que determina cuál es
la “carga” que moverá.
Cilios y flagelos
Corpúsculo basal
Estructura 9+2.
Es la estructura que une la base de cilios y
flagelos a la superficie celular.
El ciclo mecánico-químico:
Compuesto por microtúbulos.
Tienen la misma estructura que los centriolos
que forman parte de los centrosomas
Tiene como diferenciación su capacidad de
movimiento.
Disposición (9 + 0)
Movimiento flagelar - ondulante.
Huso Mitótico
Movimiento ciliar - Su movimiento
coordinado le permite empujar en un medio
líquido.
Tiene función de posibilitar la migración y la
correcta separación de los cromosomas en la
meiosis o de las cromátides en la mitosis.
-
Unión al filamento
Cambio conformacional
Liberación del filamento
Relajación conformacional
Nueva unión al filamento
Quinesinas y dineínas
Interactúan y se desplazan por los
microtúbulos.
Se apoyan sobre un cuerpo basal 9+0.
-
Microtubulos astrales
-
Microtubulos cinetocóricos
Microtubulos interpolares
-
Son largas cadenas repetidas de
pequeñas subunidades (2.2 µm de
largo) llamadas SARCÓMEROS que le
da el aspecto ESTRIADO.
FILAMENTOS DELGADOS: filamentos de
actina y proteínas asociadas
Uniones Celulares
La composición, arquitectura y función de los
tejidos animales dependen de la unión de una
célula con otra y de éstas con la matriz
extracelular.
Tipos de uniones celulares entre epitelios
DISCOS Z: discos proteicos en los extremos
de cada sarcómero donde se insertan los
extremos “+” de los filamentos de actina.
CapZ lo estabiliza.
Las principales proteínas motoras implicadas
son:
-
-
-
Quinesina 5: hacia los extremos + de
dos microtúbulos antiparalelos que se
deslizan en sentido opuestos. Tiende a
separar los polos.
Quinesina 14: hacia el extremo (-),
tiende a juntar los polos.
Quinesinas 4-10: hacia extremo +, se
asocian a cromosomas y los alejan de
los polos.
Dineínas: ancladas al cortex, se
desplazan hacia el extremo (-).
FILAMENTOS GRUESOS: miosinas II
ensambladas.
Al contraerse se deslizan unos filamentos
sobre otros y el sarcómero se acorta.
Uniones oclusivas
Proteínas accesorias:
-
La contracción muscular
-
La célula muscular es una gran célula
multinucleada con los núcleos ubicados en la
periferia.
-
El citoplasma está formado por
MIOFIBRILLAS:
-
-
estructuras cilíndricas de la misma
longitud que la célula.
En el disco Z: Cap. Z y α-Actinina
La tropomodulina estabiliza el
extremo “-” de filamento de actina.
Nebulina: una larga proteína que
mantiene la longitud del filamento de
actina.
La titina: actúa como resorte uniendo
el filamento grueso de miosina con el
disco Z.
La tropomiosina y troponina: regulan
la interacción entre miosina y actina
según la concentración de Ca2+.
Uniones estrechas (en vertebrados)
Las uniones oclusivas o zónula ocludens o
uniones estrechas funcionan como barreras
para:
-
-
la difusión de proteínas y lípidos entre
los dominios apical y basolateral de la
membrana.
la difusión de solutos entre células
(transporte paracelular).
Cada cordón se compone de una hilera de
proteínas transmembrana de adhesión.
Los cordones selladores están formados por
claudinas y ocludinas que se asocian a
filamentos de actina a través de proteínas de
membrana periféricas intracelulares.
Uniones formadoras de canales
intercelulares
-
Uniones tipo GAP (en animales)
Una unión tipo GAP consiste en varios pares
de conexones que forman un “colador
molecular”.
Existen dos tipos de proteínas formadoras de
canal:
-
las conexinas (las más abundantes)
las inexinas.
6 conexinas se ensamblan formando un
hemicanal o conexón.
Dos conexones forman un canal acuoso
Uniones de Anclaje
Conectan filamentos del citoesqueleto de una
célula con los de sus vecinas o con elementos
de la matriz, resistiendo tensiones.
1. Proteína transmembrana de adhesión
2. Ligando extracelular
3. Elemento del citoesqueleto
4. Proteínas de anclaje intracelular.
Moléculas de adhesión celular (CAMs)
Son proteínas transmembrana que median la
adhesión de una célula a otra.
Algunas son dependientes de calcio y otras
no.
Uniones de anclaje y sus 4 elementos
TP13: Ciclo celular
Carga de ADN
Ciclo celular
La carga de ADN nuclear es el contenido de
ADN del núcleo de una célula.
El ciclo celular es un conjunto ordenado de
sucesos que conducen al crecimiento de la
célula y la división en dos células hijas.
Se mide en unidades de peso (picogramos;
1pg= 10–12 g).
Las células que se encuentran en el ciclo
celular se denominan proliferantes y las que
se encuentran en fase G0 se llaman células
quiescentes.
Posee 2 etapas:
-
-
-
Interfase (fases G1, S y G2): La célula
crece y se prepara para la división
celular; Se duplica el material celular
(incluyendo la duplicación del ADN).
Fase M (Mitosis y Citocinesis): La
célula se divide en dos células hijas
idénticas entre sí e idénticas a la que
les dio origen.
En FASE S se duplica la carga de ADN
nuclear, pero el número de
cromosomas y la ploidía no cambia.
-
-
Se utiliza una expresión universal que nos
independiza del valor de picogramos de ADN
de cada especie.
Se expresa en valores relativos al contenido
de ADN del núcleo de una gameta al que
representamos con la letra “c”.
-
Los gametas presentan un único juego
completo de cromosomas:
-
son HAPLOIDES (número haploide (n)
es el número de cromosomas en un
gameto de un individuo)
-
-
Ploidía y Carga de ADN
Ploidía es el número de juegos completos de
cromosomas en una célula.
-
Ploidía: Haploide (1 juego de
cromosomas simples)
Carga: 1c (c representa los
picogramos de ADN de una gameta de
la especie de la cual estamos
hablando)
.
o Ejemplo:
o Especie A, 1n= 40 cromosomas
y c vale 100 pg
o Especie B, 1n= 15 cromosomas
y c vale 30 pg
Ploidía: Diploide (2 juegos de
cromosomas simples)
Carga: 2c. Si peso el ADN de esta
célula, pesará el doble que lo que pesó
el ADN de la gameta.
o Ejemplo:
o En A, 2n= 80 cromosomas y 2c=
200 pg
o En B, 2n= 30 cromosomas y 2c=
60 pg
Ploidía: Diploide (siguen siendo 2
juegos de cromosomas, pero ahora
están duplicados)
Carga: 4c. Si peso el ADN de esta
célula, pesará el doble que lo que pesó
el ADN de la célula en G1 y 4 veces lo
que pesó el de la gameta.
o Ejemplo:
o En A, 2n= 80 cromosomas y 4c=
400 pg
o En B, 2n= 30 cromosomas y 4c=
120 pg
Evolución de la ploidía y la carga de ADN a
lo largo del Ciclo Celular
pancreáticas y de otras glándulas,
músculo liso y células endoteliales
Tipo III (Estáticas): Permanecen fuera del
ciclo celular, en un estado de diferenciación
terminal (GTD). Han desmantelado el SCCC.
Pueden responder a mayores demandas
funcionales a través de la hipertrofia.
-
Ej.: neuronas, miocitos esqueléticos,
cardíacos y adipocitos
Fases del ciclo celular
Clasificación de las células en términos de
sus propiedades proliferativas
Tipo I (Renovables): Dentro del ciclo celular
durante la vida del organismo. Presentan el
sistema de control del ciclo celular (SCCC
Sistema de Control del Ciclo Celular) montado
y regulado.
-
Ej.: células madres pluripotenciales,
células madres hematopoyéticas,
células epiteliales de epidermis o
mucosa gastrointestinal
Tipo II (Estables): Permanecen en estado
quiescente (Go) pero con la posibilidad de
retornar al Ciclo celular ante los estímulos
mitogénicos adecuados. Presentan el SCCC
parcialmente desmantelado.
-
Ej.: linfocitos T y B, fibroblastos del
tejido conectivo, hepatocitos, células
Fase G1 → Durante la fase G1, también
llamada fase del primer intervalo, la célula
crece físicamente, copia los organelos y hace
componentes moleculares que necesitará en
etapas posteriores.
Fase S → En la fase S, la célula sintetiza una
copia completa del ADN en su núcleo.
También duplica una estructura de
organización de microtúbulos llamada
centrosoma. Los centrosomas ayudan a
separar el ADN durante la fase M.
Fase G2 → Durante la fase del segundo
intervalo, o fase G2 la célula crece más, hace
proteínas y organelos, y comienza a
reorganizar su contenido en preparación para
la mitosis. La fase G2 termina cuando la
mitosis comienza. La eucromatina Se
encuentra descondensada.
Fase M → Durante la fase mitótica (M), la
célula divide su ADN duplicado y su
citoplasma para hacer dos nuevas células. La
fase M implica dos procesos distintos
relacionados con la división: mitosis y
citocinesis.
Características básicas del sistema de
control del ciclo celular
Cada proceso inicia en el momento adecuado
y dura un tiempo fijo.
Los procesos deben darse en el orden
correcto.
Cada proceso se desencadena una única vez
en cada ciclo.
Interruptores binarios (encendido y apagado)
ponen en marcha los acontecimientos de
forma completa e irreversible.
Robustez: el ciclo funciona correctamente
aun cuando algunas partes del sistema
funcionen mal.
Adaptabilidad: el ciclo tomará características
diferentes según las necesidades de cada
tipo.
Sistema de control del ciclo celular (SCCC)
Son mecanismos que aseguran la fidelidad de
la división celular en las células.
Ese sistema verifica si los procesos en cada
fase del ciclo celular han sido completados
con precisión antes de progresar hacia la
siguiente fase.
Caso ese sistema falle, ocurren los tumores.
Puntos de control del ciclo celular
Final de G1: Hacia S o G0; Controla el
tamaño celular (certifica que la célula haya
crecido el suficiente); ADN intacto; Entorno
favorable.
▪
Final de G2: Controla que el ADN haya sido
duplicado solamente una vez; Verifica el
tamaño celular; Entorno favorable.
▪
▪
En medio de M: Entre metafase y anafase
(progresión hacia la citocinesis); Controla que
todos los cromosomas estén correctamente
adheridos a los microtubulos.
Controladores del ciclo celular
Complejo CDK/Ciclina
Complejos Ubiquitina/Ligasas
Complejo CDK/Ciclina
CDK es una quinasa dependiente de ciclina.
Los niveles de CDK al largo del CC son
constantes. Sin embargo, los niveles de
ciclina presentan picos al largo de las distintas
fases del ciclo.
▪
▪
Regulación de actividad de CDK’s
La regulación de la actividad de CDK’s
depende directamente de los niveles de las
ciclinas.
Modificaciones covalentes de CDK
(fosforilación/desfosforilación):
A) CAKs (Quinasas activadoras de Cdk):
Las ciclinas deben estar fosforiladas 1 vez;
Las CAKs actúan fosforilando por primera vez
la ciclina y activando totalmente el complejo
CDK/Ciclina;
Se puede inhibir ese complejo al fosforilarlo
una segunda vez por medio de las quinasas
WEE1;
Para activarlo de vuelta, actúan las fosfatasas
CDC 25 sacando el segundo fosfato añadido
por la WEE1.
CDK-G1: en “G1 temprana | media”. Inicia la
progresión G1-S
B) Proteínas inhibidoras de CDK (CKI’s):
Mecanismo para regular CDK-G1/S y CDK-S;
CDK-G1/S: en “G1 tardía”. Supera el punto de
restricción.
Se une P27 al complejo y lo inhibe.
CDK-S: en “S”. Inicia y mantiene la
replicación del ADN.
CDK-M: al “final de G2”. Estimula los
acontecimientos de las mitosis.
▪
▪
▪
Fase G1 Temprana
❖ No hay actividad de Cdk (las ciclinas
fueron degradadas por la activación de
APC/C)
❖ CKI’s (Proteínas inhibidoras de CDK)
activas (p27)
❖ Se organizan los complejos de prereplicación en los orígenes de
replicación
❖ La célula crece
Factores que estimulan el crecimiento de
un órgano u organismo
Mitógenos
-
Degradación de las ciclinas
La degradación (por proteólisis) de las ciclinas
está mediada por Complejos ubiquitina ligasa.
Complejos Ubiquitina Ligasas
El complejo SCF está compuesto por
las proteínas SKP1, CUL1 y F-box.
Activo en la transición de G1-S.
Permite la activación del complejo
CDK-S.
Degrada ciclinas G1/S.
El Complejo APC/C (promotor de la
anafase o ciclosoma) poseen dos
subunidades activadoras: Cdc20 y
Cdh1.
Complejo encargado de permitir la
transición de la metafase a la anafase.
Media la escisión de las cohesinas.
Ubiquitiniza ciclinas S y M.
Estimulan la división celular: activan
Cdk-G1 y eliminan controles
intracelulares negativos que bloquean
la progresión del ciclo celular.
Factores de crecimiento
-
Estimulan el crecimiento celular
induciendo la síntesis de proteínas y de
otras macromoléculas y inhibiendo su
degradación.
Factores de supervivencia
-
Estimulan la supervivencia celular
inhibiendo la apoptosis.
¿Como los mitógenos estimulan la división
celular?
Los mitógenos promueven la entrada al ciclo
celular al quitar los frenos impuestos por
proteínas que impiden su progresión, los
factores supresores de tumores.
Activan la cascada MAPK que resulta en el
aumento de proteínas reguladoras de la
expresión génica como Myc.
Excesiva estimulación por mitógenos también
activa p53.
Factores de crecimiento
Los factores de crecimiento aumentan la
síntesis proteica y el crecimiento celular.
Respuesta celular cuando estimulada por
los diferentes factores
La respuesta celular depende de la
combinación de señales extracelulares
(Factores tróficos o de supervivencia (A),
mitógenos (B) y factores de crecimiento (C))
que reciba.
Aumenta la expresión de genes de respuesta
tardía y activa al complejo Cdk-G1 que
fosforila Rb.
El complejo SCF ubiquitiniza proteínas CKI a
finales de G1, permitiendo la activación del
complejo Cdk-S.
Además, participa en la degradación de
ciclinas G1/S.
Su actividad es regulada por unión a la
“proteína con caja F” que fosforila las
proteínas CKI que serán degradas en los
proteosomas.
CDK-S
Activa la transcripción de genes que codifican:
-
Enzimas responsables de la biosíntesis
de dNTPs, maquinaria de la replicación
del ADN, Proteínas propias del SCCC
(Ciclinas M entre otras)
Bloquea la doble replicación
Inicia la duplicación del centrosoma
Rb fosforilado libera E2F y dispara la
transcripción de genes de ciclinas G1/S y S,
conduciendo a la entrada de la fase S.
Activa orígenes de replicación
Control de la replicación y re-replicación
El daño del ADN y p53
ORC: Complejo de reconocimiento de origen
El daño del ADN activa quinasas (primero las
quinasas ATM y ATR y luego las Chk) que
fosforilan p53, el cual activa la expresión de
una CKI (p21) que inhibe Cdk- G1/S y Cdk-S,
evitando el pasaje por el punto de restricción
del CC.
Cdk-S y otras quinasas (DKK): Fosforilan
subunidades de helicasa y proteínas
accesorias permitiendo su activación y el
reclutamiento de la ADN polimerasa.
p53 es otro de los llamados factores
supresores de tumores (como la proteína Rb),
p53 puede promover la detención del CC o la
entrada a apoptosis.
G1 Medio y Tardío Transición para G1-S:
Cuando la célula supera el Punto de
Restricción (R) se vuelve independiente de
mitógenos.
Cdk-G1 y Cdk-G1/S activan Cdk-S.
Fosforilan otros componentes que inactivan el
ORC e impiden la formación de nuevos
complejos pre replicativos.
Fase G2
Existen 2 copias del genoma (cromosomas
formados por dos cromátidas hermanas
unidas por cohesinas).
Células Cancerosas
Se duplicó el centrosoma (dos centrosomas
maduros con dos centríolos cada uno en un
único centro organizador de los microtúbulos).
Rompen las reglas básicas del
comportamiento celular (en su formación y
mantenimiento), alteran los mecanismos de
señalización celular, del ciclo y crecimiento
celular, la muerte celular y la citoarquitectura.
Se acumula ciclina M.
Las células cancerosas se caracterizan por:
La célula tiene abundantes reservas de
complejos Cdk-M inactivos por la presencia
de dos grupos fosfato que bloquean el sitio
activo de la quinasa.
Fase M
-
Eventos mitóticos tempranos promovidos por
CDK-M activada!!!
Activación y separación de centrosomas.
Formación del huso mitótico a expensa de los
microtúbulos.
Condensación de los cromosomas.
Desorganización y disgregación de la
envoltura nuclear, aparato de Golgi y RE.
Interacción cromosomas – huso mitótico.
-
Reproducirse eludiendo las
restricciones del ciclo celular.
Invadir y colonizar territorios
reservados a otras células.
Genes críticos del cáncer
Genes supresores de tumores (antioncogenes):
o mutaciones que disminuyen el
producto de expresión de estos
genes dispara la aparición del
cáncer (Rb, p53).
Proto-oncogenes: genes normales que
al sufrir mutaciones que llevan al
aumento del producto de su expresión,
desencadena el cáncer. (El gen
mutado pasa a denominarse oncogen).
Ej: Genes Ras
TP13: Necrosis y apoptosis
Necrosis
Muerte celular en respuesta a una lesión
aguda. Las células se hinchan y se lisan,
liberando todo su contenido al intersticio y
provocando una respuesta inflamatoria.
La necrosis (muerte accidental/lisis celular) se
evita sólo mediante la eliminación del estímulo
de muerte (detergentes, oxidantes, ionóforos
o insulto patológico).
-
en reacciones inmunitárias
en envejecimiento y respuesta a
lesiones por enfermedades y varias
otras.
Ocurren:
Cambios morfológicos en el núcleo (cromatina
condensada y compacta en formas globulares
y de medialuna)
Contracción citoplasmática
Zeiosis (formación de burbujas/vesículas)
Facistis necrosante
Es un fosfolípido que se encuentra
normalmente en la cara citosólica de la bicapa
lipídica, cuando se presenta en la monocapa
externa actúa como un marcador que es
reconocido por células fagocitarias.
La formación de cuerpos apoptóticos, que son
fagocitados por células vecinas sin
desencadenar una respuesta inflamatoria.
Exposición de fosfatidilserina:
Caspasas
Muerte celular programada dependiente de
caspasas.
Puede ser fisiológica o patológica.
Ocurre en situaciones en que la célula
necesita:
-
mantener la homeostasis tisular
(mantenimiento de las poblaciones
celulares)
Las caspasas pueden actuar de dos formas
principalmente:
-
-
Exposición de fosfatidilserina
Células con edema (hinchazón de organelas)
sin burbujas. La célula se lisa y libera su
contenido al medio extracelular. La morfología
del tejido necrótico es debido a la respuesta
inflamatoria que ocurren después de la lisis de
la membrana plasmática.
Apoptosis
Pérdida o ganancia de función de la
proteína diana:
Sintetizadas como zimógenos inactivos, que
se activan por clivaje proteolítico y que tienen
la principal función de activar caspasas
efectoras. También pueden tener función de
degradación de proteínas dianas.
Inactivando sustratos por clivaje
proteolítico (Cadenas polipeptídicas
simples o estructuras complejas).
Activando sustratos (Eliminando
secciones inhibitorias o reguladoras)
Mecanismo general de activación
La activación de la señal de muerte apoptótico
se da por estímulos extracelulares y estímulos
intracelulares, ocurre por:
-
-
Activación de receptores en la
superficie de la célula.
Daños en el ADN causados por
defectos en sus mecanismos de
reparación.
Tratamiento con drogas citotóxicas o
radiación.
Ausencia de señales de supervivencia.
Vía extrínseca
1- Linfocito + ligando FAS se unen a la célula
diana a través de un receptor y ligando FAS
2- al unirse, activan FADD, que activa
procaspasas 8 o 10
3- FADD + procaspasas forman el complejo
de señalización inductor de muerte (DISC)
4- DISC activa caspasas 8 o 10 que activan
otras caspasas.
5- Apoptosis
Vía intrínseca:
Mediada por mitocondrias
1- señal apoptótica llega a la mitocondria, que
libera citocromo c
El daño del ADN activa quinasas (ATM y
ATR) que fosforilan p53, el cual activa la
expresión de una CKI (p21) que evita el
pasaje por el punto de restricción del CC.
2- citocromo c activa apaf – 1
Excesiva estimulación por mitógenos activa
p53.
3- varias apaf -1 forman el apoptosoma
Regulación de la Vía Intrínseca
4- apoptosoma recluta procaspasas 9
Dada por proteínas inhibidoras de apoptosis
(IAP) y anti-IAP regulan la vía intrínseca.
5- procaspasa 9 es activada en caspasa
iniciadora
6- caspasa iniciadora activa otras caspasas
Para que esté inactiva la vía se hace
necesaria la presencia de las IAP’s
Proteínas Bcl2
Para activar la vía se unen a las caspasas,
inhiben a las IAP y marcan para su
ubiquitinación.
Pueden ser anti o pro-apoptóticas:
Apoptosis y factores de supervivencia
7- apoptosis
Las ANTIAPOPTÓTICAS que impiden la
liberación del citocromo c, son la Bcl2 y la
BclX.
Las PROAPOPTÓTICAS son:
-
BH123 (Bax y Bak): permiten la
liberación del citocromo c
“Sólo BH3” (Bad, Bim, Bid, Puma y
Noxa): Inhibe a las antiapoptóticas.
Vía Intrínseca y el p53
p53 es otro de los llamados factores
supresores de tumores (como la proteína Rb).
Ante el daño en ADN, la proteína supresora
de tumores p53 se acumula y activa la
expresión de genes de proteínas “sólo BH3” y
la entrada a la apoptosis.
Necrosis vs Apoptosis
TP14: Mecanismos de división celular
La cromatina se pone muy condensada.
Mitosis
Los pares de centriolos migran a los polos y
extienden los microtubulos.
La mitosis es un proceso que ocurre en el
núcleo de las células eucariotas y que
precede inmediatamente a la división celular.
Desaparición de los nucléolos.
Consiste en el reparto equitativo del material
hereditario (ADN) característico.
Este tipo de división ocurre en las células
somáticas y normalmente concluye con la
formación de dos núcleos (cariocinesis),
seguido de otro proceso independiente de la
mitosis que consiste en la separación del
citoplasma (citocinesis), para formar dos
células hijas.
Activación de Cdk-M desencadena los
primeros eventos de la mitosis (profase,
prometafase y metafase).
Unión de los cromosomas al huso mitótico
2. Prometafase
Los cromosomas se unen a las fibras del huso
(microtubulos cinetocóricos) mediante sus
cinetocoros y comienzan a desplazarse.
Huso mitótico establecido.
Los cromosomas cuando se unen al huso lo
hacen de forma biorientada, es decir, cada
una de sus cromátides se relaciona con
microtúbulos que provienen de polos
opuestos.
Inicialmente los microtúbulos se relacionan
lateralmente con los cromosomas, expulsando
las cromátides hacia el exterior.
Cuando los extremos (+) de los microtúbulos
logran conectarse con la orientación correcta,
los cromosomas son capturados y los
microtúbulos se estabilizan.
El Complejo promotor de la anafase (APC/C)
induce la degradación de las cohesinas que
mantenían unidas las cromátides hermanas y
conduce a la degradación de las ciclinas,
permitiendo el comienzo de la anafase.
Luego de esta correcta alineación unos 30-40
microtúbulos contactan con cada cinetocoro.
1. Profase
Los cromosomas replicados en la fase S se
condensan. El huso mitótico se ensambla
entre los 2 centrosomas (que se replicaron en
fase S también)
Cromosomas en su mayor grado de
condensación.
Cada cromosoma posee 2 cromátides; 46
cromosomas → 92 cromátides.
Comienza con la abrupta ruptura de la
envoltura nuclear.
Regulación de la mitosis
Los microtúbulos cinetocóricos unen las
cromátides hermanas a los polos opuestos del
huso.
3. Metafase
Los cromosomas se alinean en el ecuador.
Fuerzas que desplazan los cromosomas en
el huso
Tracción hacia los polos por
despolimerización de los microtúbulos. No
requiere hidrólisis de ATP.
Flujo de microtúbulos:
Reaparecen los nucléolos.
Si todos los cromosomas fueron alineados
correctamente en el huso podemos entonces
atravesar el último punto de control entre
metafase y anafase, activando APC/C y
entonces promoviendo las últimas fases de la
fase M.
Formación del anillo contráctil de miosina y
filamentos de actina.
Una vez separadas pasan a llamarse
cromosomas.
Los microtúbulos cinetocóricos se acortan y
los polos se separan.
Hay una fase temprana y una tardía.
-
Reorganización de la envoltura nuclear
La inactivación de Cdk-M y la activación de
ciertas fosfatasas hacen posible la
desfosforilación de las proteínas que fueron
fosforiladas durante la mitosis,
desencadenando la reorganización de la
envoltura nuclear y la descondensación de los
cromosomas.
A diferencia de la mitosis, en la que una célula
diploide se divide en dos células diploides, en
la meiosis se producen cuatro células
haploides a partir de una diploide
¿Cómo es posible que haya una única fase
de duplicación de ADN seguida de dos
divisiones celulares?
Luego de la anafase I, la actividad de Cdk-M
NO cae tanto como lo hace después de la
anafase mitótica.
-
6. Citocinesis
El citoplasma se divide por acción de un anillo
de actina y miosina que había comenzado a
formarse en anafase, estrangulando a la
célula y generando dos células hijas.
5. Telófase
Las 2 dotaciones de cromosomas llegan a los
polos del huso y se descondensan.
La cromatina de descondensa.
Distribución de organelas.
-
Células germinales (2n) que producen
gametas (n)
Meiosis I = reduccional / reduce el
número de cromosomas
Meiosis II = conservacional / mantiene
el número de cromosomas
Eucariota
Parte del proceso de producción de
gametas haploides.
Diferencias entre mitosis y meiosis
El huso comienza a desordenarse.
Se reorganiza la envoltura nuclear, marcando
el final de la mitosis.
Iniciación
Contracción
Inserción de MB
Finalización
Meiosis
4. Anafase
Las cromátides hermanas se separan en
forma sincronizada y son arrastradas hacia el
polo del huso al que están unidos.
Tiene 4 etapas:
La citocinesis comienza en la anafase y
culmina poco después de la telofase.
El ensamblaje se inicia en los sitios donde los
homólogos están íntimamente asociados (se
prepara para el crossing over)
Los cromosomas apareados reciben el
nombre de bivalentes o tétradas.
Profase I - Paquiteno
Los cromosomas homólogos están
perfectamente apareados.
Aparecen los nódulos de recombinación.
(enzimas que hacen la recombinación)
Puede durar varios días.
Profase I – Leptonema
En esa fase los cromosomas individuales
comienzan a condensarse y a aparearse en
filamentos largos dentro del núcleo.
Están unidos por sus extremos a la envoltura
nuclear por las placas de unión.
Se produce el crossing over. (Intercambio de
cromatides no hermanas de cromosomas
homologos)
Profase I – Diploteno
Comienza la desinapsis.
2 pero también pueden ocurrir varias
recombinaciones.
La recombinación general mantiene unidos
los cromosomas homólogos para iniciar la
meiosis y aumenta la variabilidad genética.
Interferencia de entrecruzamiento. (la
presencia de un proceso de entrecruzamiento
inhibe la formación de otro)
No Disyunción
La no disyunción es más frecuente en la
meiosis que en la mitosis.
En la no disyunción, los cromosomas no se
separan correctamente y las células hijas
reciben un número incorrecto de
cromosomas.
La célula que recibe un número incorrecto de
cromosomas es ANEUPLOIDE.
Se disgrega el complejo sinaptonémico y se
separan las dos cromátidas de cada
cromosoma, excepto en los quiasmas, que
representan los sitios de entrecruzamiento o
crossing-over entre cromátidas homólogas.
Profase I – Diacinesis
Etapa de transición a la metafase.
Los cromosomas se condensan y separan
totalmente de la envoltura nuclear.
Profase I - Zigoteno
Comienza la sinapsis por formación del
complejo sinaptonémico.
Desaparece el nucléolo.
Recombinación génica
Siempre hay que ocurrir al menos una
recombinación, lo más normal es que ocurran
La mayoría de los embriones que provienen
de gametas aneuploides no son viables.
Los que reciben un cromosoma de más serán
TRISOMÍAS y los que reciban un único
cromosoma de un par de homólogos serán
MONOSOMÍAS.
Todas las Monosomías y la mayoría de las
Trisomías son inviables.
En el caso del Síndrome de Down, existe una
copia extra del cromosoma 21.
En las MUJERES, los oocitos empiezan la
meiosis en el ovario fetal y se detienen en
diploteno hasta la madurez sexual (14 años) y
muchos oocitos permanecen varios años
(más de 40) en esta etapa.
La meiosis I culmina en la ovulación y se
vuelve a detener en metafase meiótica II. Sólo
completa la división si es fecundado.
En HOMBRES, la meiosis comienza en la
pubertad en los testículos y se mantiene de
forma continua. La formación de un
espermatozoide humano tarda 24 días.
La no disyunción masculina es más rara ya
que activan un mecanismo de control
(ausente en las hembras) que los lleva a la
apoptosis.
Como hay mayor número de mitosis en las
células germinales masculinas, también hay
mayor probabilidad de que surjan mutaciones:
los padres contribuyen en mayor medida a la
aparición de mutaciones que las madres.
Espermatogénesis
Oogénesis
Células primordiales germinales
Las células germinales primordiales (PGC)
migran a las gónadas en desarrollo y se
dividen por mitosis.
El destino por defecto es el desarrollo de
hembras a menos que la presencia del
cromosoma Y induzca el desarrollo de
testículo a través de la expresión del gen Sry
(Sex determing región of Y)
La expresión del gen Sry en una subpoblación
de células de la cresta genital hace que se
diferencien a células de Sertoli (de soporte) e
induce:
1.- la diferenciación de la CGP a
espermatogonia (inhibiendo la entrada
inmediata a meiosis hasta la pubertad).
2.- Secretan hormona antimüleriana que
bloquea el desarrollo del tracto genital
femenino.
3.- Estimula la migración de células
endoteliales y musculares lisas fundamentales
para el desarrollo testicular y la producción de
espermatozoides.
4.- Colabora en la diferenciación de células
somáticas en células de Leydig (que secretan
la hormona testosterona).
TP15: Transmisión y distribución del
material genético
Genética
Diseño experimental: selección de
caracteres o atributos (color, textura) para los
cuales las diferencias heredables o rasgos
son conocidos (color amarillo o verde).
La genética estudia la herencia biológica y se
ocupa del estudio de cómo se transmiten los
caracteres de los padres a sus hijos. Luego, la
genética es una rama de la biología que
estudia como los caracteres hereditarios se
transmiten de generación en generación.
Expresado con letras mayúsculas las
dominantes (A) y minúsculas las recesivas
(a), se representaría así: AA x aa = Aa, Aa,
Aa, Aa. En pocas palabras, existen factores
para cada carácter los cuales se separan
cuando se forman los gametos y se vuelven a
unir cuando ocurre la fecundación.
Otras ramas de la genética serian por ejemplo
la genética molecular, la genética de
poblaciones, etc.
George Mendel
Principios de la segregación
La genética moderna tiene sus principios en
las contribuciones de Gregor Mendel, quien
en el año 1865 propuso las leyes de herencia
que forman la base de la genética
mendeliana.
Surgen los conceptos de:
Experimentos de Mendel.
Fenotipo: conjunto de rasgos tanto físicos
Antes se creía en la teoría de la herencia por
mezcla, que suponía que los caracteres se
transmiten de padres a hijos mediante fluidos
corporales que, una vez mezclados, no se
pueden separar, de modo que los
descendientes tendrán unos caracteres que
serán la mezcla de los caracteres de los
padres.
como conductuales producto de la interacción
del genotipo con el medio.
Mendel creó la genética mendeliana al hacer
experimentos de mejoramiento en plantas y
con base en el concepto de líneas puras:
Cultivo 2 º generaciones para asegurarse la
herencia genética.
Genotipo: conjunto de la información
genética que posee un individuo. Eran los
genes caracteres para Mendel.
Primera ley de Mendel
Principio de la uniformidad:
Establece que, si se cruzan dos líneas puras
para un determinado carácter, los
descendientes de la primera generación serán
todos iguales entre sí, fenotípica y
genotípicamente, e iguales fenotípicamente a
uno de los progenitores (de genotipo
dominante), independientemente de la
dirección del cruzamiento.
Esta ley establece que, durante la formación
de los gametos, cada alelo de un par se
separa del otro miembro para determinar la
constitución genética del gameto filial. Es muy
habitual representar las posibilidades de
hibridación mediante un cuadro de Punnett.
Mendel obtuvo esta ley al cruzar diferentes
variedades de individuos heterocigotos
(diploides con dos variantes alélicas del
mismo gen: Aa) y pudo observar en sus
experimentos que obtenía muchos guisantes
con características de piel amarilla y otros
(menos) con características de piel verde,
comprobó que la proporción era de 3/4 de
color amarillo y 1/4 de color verde (3:1). Aa x
Aa = AA, Aa, Aa, aa.
Proporción mendeliana fenotípica 3:1
Mendel concluyó que diferentes rasgos son
heredados independientemente unos de
otros, no existe relación entre ellos, por lo
tanto, el patrón de herencia de un rasgo no
afectará al patrón de herencia de otro.  Solo
se cumple en aquellos genes que no están
ligados (es decir, que están en diferentes
cromosomas) o que están en regiones muy
separadas del mismo cromosoma.
Según la interpretación actual, los dos alelos,
que codifican para cada característica, son
segregados durante la producción de gametos
mediante una división celular meiótica. Esto
significa que cada gameto va a contener un
solo alelo para cada gen. Lo cual permite que
los alelos materno y paterno se combinen en
el descendiente, asegurando la variación.
Para cada característica, un organismo
hereda dos alelos, uno de cada progenitor.
Esto significa que, en las células somáticas,
un alelo proviene de la madre y otro del
padre. Estos pueden ser homocigotos o
heterocigotos.
Proporción mendeliana genotípica 1:2:1
Segunda ley de Mendel
Ley de la transmisión independiente de los
alelos
En este caso la descendencia sigue las
proporciones. Representándolo con letras, de
padres con dos características AALL y aall
(donde cada letra representa una
característica y la dominancia por la
mayúscula o minúscula), por
entrecruzamiento de razas puras (1.ª Ley),
aplicada a dos rasgos, resultarían los
siguientes gametos: AL x al = AL, Al, aL, al.
El gen es la unidad física básica de la
herencia. Los genes se transmiten de los
padres a la descendencia y contienen la
información necesaria para precisar sus
rasgos.
Las formas alternativas de un gen se conocen
como alelos.
-
Homocigota: dos alelos iguales.
Heterocigota: dos alelos distintos.
Locus es el lugar específico de un gen en un
cromosoma.
Cromosomas no homólogos: Los
cromosomas no homólogos consisten en
alelos de diferentes tipos de genes. Se
refieren a los cromosomas en diferentes
pares.
Genes
Los factores hereditarios mendelianos son lo
que hoy se conocen como genes, unidades
de herencia constituidas a nivel molecular por
una secuencia de ADN y que codifican
para la elaboración de un ARN o proteína.
Cromosomas homólogos: Los cromosomas
homólogos consisten en alelos del mismo tipo
de genes en los mismos loci (plural de locus,
que es la posición fija de un gen sobre el
cromosoma)
Meiosis y herencia particulada
El principio de segregación de Mendel se
relaciona con los eventos observados en la
separación de cromosomas homólogos
durante la meiosis.
mendeliano, con un tipo de herencia
autosómica dominante.
Un alelo ocupa un locus o lugar en un
cromosoma.
Ejemplos:
Previo a la reproducción sexual, los dos alelos
para un gen de un progenitor deben
separarse o segregarse a las gametas.
Proporciones Genéticas
Las proporciones genéticas se expresan en
términos de probabilidades. Las
probabilidades se calculan como fracciones
(1/2) o como fracciones decimales (0.5).
Regla del producto: predice las
probabilidades de eventos independientes, es
decir donde la ocurrencia de uno no afecta la
probabilidad del otro:
-
Enfermedad de Huntington
Neurofibromatosis
Algunas enfermedades humanas
monogénicas tienen un comportamiento
mendeliano, con un tipo de herencia
autosómica recesiva.
Ejemplos:
-
Fibrosis quística
Fenilcetonuria
Deficiencia de alfa-1 anti tripsina
Anemia falciforme
Términos y Conceptos
-
Fibrosis quística: penetrancia cercana
al 100%.
En la penetrancia incompleta, menos del
100% de los individuos presentan el fenotipo
esperado según su genotipo.
-
Enfermedad de Huntington:
penetrancia del 95%, (5% de las
personas con el genotipo asociado a la
patología no desarrollan síntomas de la
enfermedad).
Penetrancia variable: por ejemplo, en la
neoplasia múltiple endocrina la penetrancia
varía con la edad: a los 10 años es del 7%
(7% de la población que presenta la mutación
asociada a la enfermedad desarrolla el
fenotipo), mientras que a los 40 años es del
95%.
Expresividad: variación de las
manifestaciones clínicas (tipo y severidad) de
trastornos genéticos entre individuos
afectados.
→Tanto la penetrancia incompleta como la
expresividad variable son indicadores de la
influencia de otros genes y de factores
ambientales sobre el fenotipo.
Regla de la suma: predice las probabilidades
de eventos mutuamente excluyentes, es decir
donde la ocurrencia de uno hace que el otro
no ocurra:
Pleiotropía
Enfermedades Asociadas
Algunas enfermedades humanas
monogénicas tienen un comportamiento
Penetrancia: porcentaje de individuos con un
genotipo específico que expresan el fenotipo
esperado.
En la penetrancia completa, el 100% de los
individuos presentan el fenotipo esperado
según su genotipo.
El trastorno genético llamado síndrome de
Marfan es causado por una mutación en un
gen, sin embargo, afecta muchos aspectos
del crecimiento y desarrollo, que incluyen la
altura, la visión y la función cardíaca. Este es
un ejemplo de pleiotropía o un gen que afecta
múltiples características.
Herencia ligada al sexo XX XY
Los efectos de ambos alelos de un locus
particular se combinan en el fenotipo del
heterocigota.
Se llama ligado al sexo a un gen que se
encuentra en un cromosoma sexual.
Se habla de dominancia incompleta cuando la
dominancia de un alelo dominante sobre el
recesivo NO es tan marcada.
En los seres humanos, el término
generalmente se refiere a los rasgos que se
encuentran influidos por los genes en el
cromosoma X.
Esto se debe a que el cromosoma X es
grande y contiene muchos más genes que el
cromosoma Y que es más pequeño. En una
enfermedad ligada al sexo, por lo general los
hombres son los afectados porque tienen una
sola copia del cromosoma X que porta la
mutación. En las mujeres, el efecto de la
mutación puede estar enmascarado por la
segunda copia sana del cromosoma X.
Los genes localizados en el cromosoma X son
llamados genes ligados al X (siguen el patrón
de transmisión del cromosoma X).
La ceguera a los colores (daltonismo) y la
hemofilia son dos alteraciones recesivas
ligadas al cromosoma X.
Los dos alelos se expresan a la vez en la F1 y
dan un fenotipo intermedio con relación a
sus progenitores.
Aneupliodía del cromosoma sexual
La aneuploidía o trastorno en el número de
cromosomas, generalmente resulta de la no
disyunción. Esto sucede cuando un par de
cromosomas homólogos o cromátidas
hermanas no se separa durante la división
celular.
En el síndrome de Klinefelter, los hombres
tienen uno o más cromosomas X adicionales,
lo resulta en un genotipo XXY. Los hombres
afectados pueden ser infértiles o desarrollar
vello corporal y facial menos denso que otros
hombres.
En el individuo masculino sus genes ligados al
cromosoma X están en condición
HEMICIGOTA y se expresan a pesar de su
dominancia.
Las mujeres con síndrome de Turner carecen
de todo o parte de uno de sus cromosomas X
(lo que las deja solo con un X funcional). Las
personas con este trastorno se desarrollan
como mujeres, pero con frecuencia tienen una
estatura corta y pueden experimentar
infertilidad y problemas de aprendizaje.
La hemofilia es una enfermedad hereditaria
recesiva ligada al cromosoma X:
Dominancia Incompleta
Proporciones genotípicas ¼ R1R1 ½ R1R2
¼ R2R2 (1:2:1)
Proporciones fenotípicas ¼ Rojas ½ Rosas
¼ Blancas (1:2:1)
Codominancia
Los alelos de un mismo gen se expresan
simultáneamente en el fenotipo del
heterocigoto.
Alelos múltiples: en el caso de los grupos
sanguíneos la herencia está determinada por
3 alelos que representan el mismo locus (IA,
IB, i).
Epistasis
Interacción génica en la cual la presencia de
un determinado alelo puede enmascarar la
expresión de alelos ubicados en diferentes
loci.
-
Alelo B: pelaje negro
Alelo b: pelaje marrón
Alelo E: expresión de color (negro o
marrón)
Alelo e: epistático recesivo, bloquea
expresión del gen B/b
Genotipo: eeBB o eeBb o eebb se
corresponden con un fenotipo pelaje
dorado.
Herencia Poligénica
Caracteres heredados a través de múltiples
alelos ubicados en diferentes loci.
Normalmente afecta caracteres humanos que
presentan una variación continua en los
fenotipos, tales como la altura o la
pigmentación de la piel.
Aberraciones Cromosómicas
Numéricas:
-
Euploidia – Juego completo de
cromosomas alterado
Aneuploidía – Se altera el número de
1 o 2 cromosomas
Estructurales:
-
Translocaciones – cambio de región
entre 2 cromosomas
Delecciones – falta parte de 1
cromosoma
Anillos – cicla el cromosoma
-
Inserciones – se incrusta un
fragmento genético
Inversiones – Se pone un fragmento
del cromosoma al revés
Anomalía de meiosis:
-
No disyunción (en meiosis I y II)
TP16: Señalización celular
La señalización es:
- especifica
- hace una transmisión y luego una
amplificación de la señal
- produce respuestas
Moléculas Señal
→Con receptores en la superficie celular:
-
Hormonas peptídicas y proteicas
(insulina, glucagón)
Derivadas de aa (adrenalina)
Neurotransmisores (acetilcolina)
• Las respuestas son más rápidas
• Activan/inactivan proteínas ya
existentes
→Con receptores intracelulares (citosol,
núcleo):
1. Hormonas esteroides
2. Hormonas tiroideas
3. NO
• Las respuestas son más lentas
• Producen nuevas proteínas
Clasificación de las señales
1 – endócrina (hormonas)
2 – paracrina (factores de crecimiento y
neurotransmisores)
3 – autocrina (factores de crecimiento)
4 – por contacto (proteínas de membrana y
matriz extracelular)
Receptores
• TIPO CANAL
• ACOPLADOS A PROTEINA G
• TIROSIN-QUINASA
• INTRACELULARES
Segundo mensajero
Son moléculas no proteicas que pasan la
señal iniciada por la unión de un ligando (el
"primer mensajero") a su receptor.
Entre los segundos mensajeros se incluyen
los iones Ca2+, el AMP cíclico (AMPc), un
derivado del ATP; y el inositol fosfato, que
está compuesto de fosfolípidos.
Iones calcio
Los iones calcio son un tipo de segundo
mensajero ampliamente utilizado. En la
mayoría de las células, la concentración de
iones calcio en el citosol es muy baja, ya que
las bombas de iones en la membrana
plasmática trabajan continuamente para
sacarlos de la célula. Para propósitos de
señalización, los Ca pueden almacenarse en
compartimientos como el retículo
endoplásmico.
En las vías que usan iones calcio como
segundos mensajeros, liberan un ligando que
se une a los canales de iones calcio activados
por ligando y los abre. Estos canales se abren
y permiten que los niveles altos de Ca
presentes al exterior de la célula (o dentro de
los compartimientos de almacenamiento
intracelulares) entren hacia el citoplasma, lo
que eleva la concentración de Ca
citoplásmico.
La señalización por Ca en las células β del
páncreas produce la liberación de insulina,
mientras que, en las células musculares, el
Ca produce la contracción muscular.
AMP cíclico (AMPc)
Otro segundo mensajero utilizado en muchos
tipos de células diferentes es el monofosfato
de adenosina cíclico (AMP cíclico o AMPc),
una pequeña molécula derivada del ATP. En
respuesta a las señales, una enzima llamada
adenilato ciclasa convierte el ATP en AMPc al
quitarle dos fosfatos y unir el fosfato restante
al azúcar para formar un anillo.
Activación del receptor- reemplazo de GDP
por GTP- disociación del complejo trimérico
de proteína G- interacción con efector
(adenilato ciclasa)- aumento de AMPcactivación de quinasa.
De este modo, el mismo segundo mensajero
AMPc puede generar respuestas diferentes
en contextos distintos.
Inositol fosfato
Los fosfolípidos llamados fosfatidil inositoles,
pueden fosforilarse y dividirse por la mitad, lo
que libera dos fragmentos que actúan como
segundos mensajeros. Un lípido en este
grupo que es particularmente importante en la
señalización es el PIP2. En respuesta a una
señal, una enzima llamada fosfolipasa C
divide (corta) el PIP2 en dos fragmentos, DAG
y IP3. Ambos fragmentos pueden actuar
también como mensajeros.
 Metabolismo
 Expresión de genes
 Proliferación
 Supervivencia
 Muerte
 Diferenciación
 Movimiento
 Permeabilidad MP
El DAG permanece en la membrana
plasmática y activa una molécula diana
llamada proteína quinasa C (PKC), lo que le
permite fosforilar a su vez sus propios
objetivos. El IP3 se difunde hacia el
citoplasma y se une a los canales de calcio
activados por ligando del retículo
endoplásmico, lo que libera Ca que continúa
la cascada de señales.
Son 3 proteínas G:
5. AMPc activa Pka
6. Pka sale fosforilando a todo el mundo
AMPc: Segundo mensajero
Receptores acoplados a proteína g
- Gs
- Gq
- Gi
Proteína Gi:
Proteína Gs: adrenalina y glucagón
• i de inactivación
Adrenalina → Rc B-adrenérgico → Músculo →
degradación de glucógeno.
• Gi inactiva la cascada de la Gs
Somatostatina y glucagón
• No produce AMPc
Glucagón → Rc de Glucagón → Hígado y T.
Adiposo → movilizar combustibles.
Respuestas
1. Rc acoplado a proteína Gs
2. Proteína Gs tiene 3 subunidades: alfa,
beta y gamma
3. subunidad alfa cambia GDP por GTP y
se movimienta hacia el adenilato
ciclasa (Ac)
4. Ac cataliza la formación de AMPc
RESPUESTAS DE LA INSULINA,
ADRENALINA Y GLUCAGÓN:
Insulina + Rc Insulina
→Estimula asimilación de la glucosa
(disminuye glucemia)
→Estimula síntesis de proteínas y
lípidos
→hígado, músculo, tejido adiposo
Glucagón + Rc Glucagón (acoplado a Gs)
→Estimula movilización reservas
energía
→hígado y tejido adiposo
Adrenalina + Rc B-adrenérgico (acoplado a
Gs)
→movilización reservas de energía
→músculo
7- PKC es una quinasa y sale fosforilando por
ahí
Receptores con actividad enzimática
1-INSULINA SE UNE A SU RC TIROSIN –
QUINASA
Insulina → tirosin-quinasa
2-TIROSIN QUINASA SE AUTO FOSFORILA
3 vías de señalización:
3-TIROSIN QUINASA FOSFORILADA,
FOSFORIA A IRS
-
Grb2 (lenta)
PI3K (rápida)
PLC
¿Donde?
-
Hígado
Músculo
Tej. Adiposo
Proteína Gq:
Vía Grb2:
Adrenalina CASCADA ASOCIADA AL
FOSFATIDIL INOSITOL
1-INSULINA SE UNE A SU RC TIROSIN –
QUINASA
Adrenalina → Rc alfa adrenérgicos
2-TIROSIN QUINASA SE AUTO FOSFORILA
Receptor: serpentina acoplada a proteína Gq
Ubicación: musculo liso vascular
Respuesta: contracción del músculo
3-TIROSIN QUINASA FOSFORILADA,
FOSFORILA A IRS
1- ligando se une a su rc acoplado a Gq
2- proteína G cambia GDP por GTP y activa la
fosfolipasa C (PLC)
3- fosfolipasa C cliva el fosfatidilinositol
bifosfato en diacilglicerol (DAG) y IP3
4-IRS FOSFORILADA FOSFORILA A Grb2
5-Grb2 FOSFORILADA ACTIVA SOS
6-SOS ACTIVA RAS, INTERCAMBIANDO
GDP POR GTP
4-IRS FOSFORILADA FOSFORILA A PI3K
5-PI3K FOSFORILADA CAMBIA, EN PIP2
POR PIP3 (FOSFOLIPIDO DE MEMBRANA)
6-PIP3 FOSFORILA PKB
7-PKB FOSFORILA GS3K Y ESTIMULA
GLUT4
8 – GS3K FOSFORILADA ESTÁ INACTIVA
9 – GLUT 4 VA HACIA LA MEMBRANA Y
DEJA ENTRAR GLUCOSA
RECEPTORES CANALES IONICOS
ACETICOLINA Y SU RC NICOTINICO
No está acoplado a proteína G
Receptor: canal catiónico de compuerta
regulada
Ubicación: neuronas postsinápticas y miocitos
en uniones neuromusculares
Respuesta: contracción muscular
7-RAS ACTIVADA, ACTIVA RAF-1
4- IP3 va hacia la membrana del Retículo y
abre canales de Ca
8-RAF-1 FOSFORILA MEK
5- El Ca sale del retículo
10-ERK FOSFORILADA ENTRA AL NÚCLEO
QUE VA TERMINAR POR PRODUCIR
NUEVAS PROTEINAS.
6- Ca + DAG activan la PKC (protein-quinasa
C) en la membrana de la célula
Vía PI3K:
9-MEK FOSFORILADA, FOSFORILA ERK
RECEPTORES INTRACELULARES
LOCALIZACIÓN
Pueden estar en el CITOPLASMA o en el
NUCLEO
• Citoplasma → NO
toxina colérica y la toxina pertussis
Ambas toxinas actúan interaccionando con la
subunidad alfa de las respectivas proteínas G.
• Citoplasma y/o núcleo → Hormonas
Esteroideas
• Núcleo → Hormonas Tiroidea
La proteína es sintetizada en el citosol, de ahí
va empezar a ser sintetizada y va ser
reconocida por el complejo SRP, que va traer
el complejo de traducción para la membrana
del RER, ahí va ocurrir lo que conocemos
como translocación co-traduccional, donde la
ptn va ser sintetizada directamente para la
matriz del retículo (n-glicosilación), de ahí la
ptn va salir del retículo para ir hacia el Golgi
por COP2.
Cuando llega en el Golgi va pasar por unos
procesos (o-glicosilación, eliminación de
manosa, sulfatación de tirosinas...) y despues
de eso va a salir por clatrina y va mediada por
T y V Snare hasta llegar a la membrana
plasmática externa, ahí pasa por el triplete
con la liberación de una molecula de H2O y
listo, la ptn va salir.