martes, 26 de febrero de 2013

Membrana




















Cloroplasto



La cubierta externa del cloroplasto consta de una envoltura compuesta de dos membranas separadas por un espacio estrecho Igual que la membrana externa de las mitocondrias, la membrana externa del cloroplasto contiene porinas que hacen a esta membrana permeable a muchos solutos. En contraste, la membrana interna de dicha envoltura es relativamente impermeable; las sustancias que se mueven a través de dicha membrana interna lo hacen con ayuda de varios transportadores
La membrana interna del cloroplasto, que contiene el mecanismo transductor de energía, está organizada en sacos membranosos aplanados denominados tilacoides. Los tilacoides se disponen ordenadamente en unas estructuras llamadas grana, que se asemeja una pila de monedas
El espacio dentro de un tilacoide es la luz, y el espacio fuera del tilacoide pero dentro de la envoltura externa se denomina estroma.
Las cisternas membranosas aplanadas, llamadas estroma tilacoide (o estroma laminar), conectan algunos tilacoides de una grana con los de otra
Igual que la matriz de una mítocondria, el estroma de un cloroplasto contiene pequeñas moléculas circulares de ADN en doble cadena y ribosomas semejantes a los de células procariotas, que junto con algunas enzimas forman una reserva de información genética y el medio para utilizarla.


Citoesqueleto


Mecanismo de infección y replicación viral



Adhesión (fijación)

El virus debe ser capaz de adherirse a su huésped y entrar en la célula correcta o célula Diana. Para infectar las células, las proteínas de adhesión, localizadas en la parte externa del virus, deben ser capaces de unirse a los receptores de superficie celular. Los receptores celulares, son generalmente proteínas, glicoproteínas, Carbohidratos o lípidos.

Penetración (absorción)

 Es el momento en que el virus entra a la célula hospedadera este dependerá de la presencia o no de la envoltura viral
Ingreso de  virus envuelto: Ingresan en la célula por la fusión de la membrana viral y la membrana celular; las glucoproteínas virales localizadas en la superficie del virus dirigen este proceso
  • Fusión mediada por el ligando y el receptor del huésped: el virus se adhiere a la membrana plasmática y la fusión tiene lugar entre las membranas viral y celular. La cápside del virus es liberada dentro de la célula. La envoltura viral restante permanece como un “parche” sobre la membrana plasmática de la célula. La fusión, como modo de penetración de la membrana plasmática, es independiente del pH
  •             Endocitosis mediada por receptores (englobamiento): el virus envuelto se adhiere a un receptor en la membrana plasmática de la célula. La célula recibe estímulos para englobar al virus entero y se forma de tal modo una vesícula endocítica. Este modo de penetración viral es dependiente de pH debido a que la fusión entre la envoltura viral y la membrana de la célula huésped solo ocurre a un pH ácido

Denudamiento (Desensamblaje y localización)

Eliminación o degradación de la cápside y liberación del genoma, este es transportado al sitio donde la transcripción y la replicación puedan comenzar. En algunos virus, la cápside no es degradad porque sus proteínas desempeñan un papel en este proceso (Caso de los Retrovirus que llevan la Transcriptasa inversa y muchas enzimas mas)

Replicación del genoma

este proceso va a depender del tipo de Ácido nucleíco que tenga el virus aquí sus ejemplos


ADN bicatenario

ADN Monocatenario

ARN Monocatenario positivo













ARN Bicatenario


Ensamblaje

 Ocurre cuando se alcanza una concentración adecuada de proteínas virales y de ácidos nucleícos genómicos y estos se encuentran en los sitios específicos dentro de la célula infectada

Maduración

 Este es el momento en que los virus se vuelven infecciosos. Las Proteínas sintetizadas en la replicación se disponen junto al acido nucleíco viral para formar la arquitectura

Liberación

 Los virus son liberados al ambiente externo
            
Virus líticos => Ruptura de la célula infectada
           
Virus de brotación => Secreción 

lunes, 25 de febrero de 2013

Ciclo Celular II


Mitosis
Durante este proceso se división celular se originan células hijas iguales a la célula madre, porque el material hereditario y la variedad de orgánulos se distribuye con exactitud en las células hijas.

Fases de la mitosis

Imagen tomada y editada de Biología celular y molecular de Gerard Karp

Profase: Las células animales pierden su forma habitual y adoptan forma esférica, la cromatina presente en el núcleo de la célula se condensa y comienzan a observarse los cromosomas; En la mayoría de las células, durante la profase se ven dos pares de centriolos a un lado del núcleo. Durante esta fase, los centriolos se separan y se dirigen hacia los extremos opuestos de la célula para formar unas prolongaciones que se llaman fibras del huso o áster; que establecen la dirección en la cual se van a mover los cromosomas cuando las células se dividan

Metafase: Aquí los cromosomas realizan unos movimientos de vaivén, ya que, son arrastrados por las fibras del huso, hasta que se ubican en el plano medio o ecuador de la célula; en esta fase las cromatidas de los cromosomas se encuentran encorvadas y aparecen unidas por medio del centrómero a las fibras del huso acromático
  

Anafase: En esta fase los centrómeros se dividen, permitiendo que las cromatidas se separen y se dirijan hacia los polos opuestos de la célula, distribuyéndose los cromosomas hijos, estos toman la forma de “V” apuntando hacia los polos de la célula. Las cromatidas se distribuyen equitativamente en los polos, lo que permite que en cada polo se encuentre el mismo número de cromosomas.

Telofase: Los cromosomas se ubican en los polos opuestos de la célula; estos adquieren forma filamentosa y dejan de ser visibles. El huso acromatico comienza a desintegrase y aparecen en cada núcleo los nucléolos y la membrana nuclear, formándose así los núcleos hijos

Citocinesis
Este términose refiere a la división del citoplasma que acompaña generalmente a la división del citoplasma que acompaña generalmente a la división de los nuleos, dando lugar a dos células hijas

Meiosis:
La mayoría de los organismos pluricelulares se reproducen sexualmente. Este proceso de reproducción implica la fecundación y la meiosis, que es un proceso que permite la formación de células reproductoras y en el mismo se producen cuatro células hijas. La característica más importante del proceso meiótico es que las células hijas son diferentes a la célula madre, ya que, solo contienen la mitad del numero de cromosomas y originas células sexuales que se conocen con el nombre de gameto femenino (óvulo) y gameto masculino (espermatozoide)

Fases de la meiosis

El proceso de meiosis se realiza en dos divisiones sucesivas que se han denominado primera y segunda división meiótica

Primera división meiótica

Imagen tomada y editada de Biología celular y molecular de Gerard Karp

Profase I- El desarrollo sin inconvenientes de estafase es indispensable para la culminación exitosa de la meiosis, La profase es muy larga y durante ella los cromosomas homólogos se aparean íntimamente, al tiempo que se acortan y se intercambian material genético. El proceso se desglosa en:

Preleptoteno: Los cromosomas son difíciles de observar, ya que, son todavía muy delgados
Leptoteno: Aumenta el tamaño del núcleo y de los cromosomas, los que parecen se simples en vez de dobles, Al final de esta etapa se produce la lateralización de los elementos axiales que unen las dos cromatidas hermanas apareadas en cada cromosoma
Cigoteno: Se produce el apareamiento de los cromosomas homólogos, El apareamiento es exacto y especifico; se produce punto por punto en cada homologo y es favorecido por la polarización, entre los cuales se forma el complejo sinaptonémico.
Paquitemo: Se produce la recombinación genética. Las cromatidas hermanas intercambian información, se produce el ccrossing over o entrecruzamiento de información (Recombinación genética)
Diploteno: Los cromosomas homologos comienzan a separarse y se desintegra el complejo sinaptonémico, La separación no es completa, quedan unidas en el lugar donde tuvo lugar el intercambio de información. Esos puntos de unión se llaman Quiasmas
Diacinecis: la cromatina se vuelve a condensar, se distribuye por todo el núcleo y desaparece el nucléolo

Metafase I: Los cromosomas se concentran hacia la placa ecuatorial y cada par de cromosomas consiste en 4 cromatida. Cada cromosoma se une a una fibra distinta del huso a través del centrómero, quedando los centrómero orientados en direcciones opuestas, a cada lado del plano ecuatorial imaginario de la célula
Anafase I: Los miembros de cada par de cromososmas homologos se separan y se dirigen hacia los polos opuestos de la célula, pero las dos cromatidas hermanas de cada cromosoma no se separan, como ocurre en la mitosis, el centrómero también permanece invisible

Telofase I: Los cromosomas homólogos se han desplazado hacia los polos de la célula y cada núcleo contiene solo la mitad de la cantidad de cromosomas originales o haploide de cromosomas

Segunda división meiotica:

Imagen tomada y editada de Biología celular y molecular de Gerard Karp

Profase II: La envoltura nuclear se disuelve o desaparece y comienza a aparecer las fibras del huso. En cada una de las células hijas producidas en la primera división, aparece el huso; los cromosomas se acortan y se desplazan hacia la porción media de la célula.

Metafase II: Las cromatidas de cada núcleo se alinean en el plano ecuatorial de la célula y sus centrómero se adhieren a las fibras del huso, las dos cromatidas que forman los cromososmas se distinguen

Anafase II: Como ocurre en el proceso de mitosis, las cromatidas hermanas se separan y cada cromosoma hijo se dirige hacia los polos de la célula

Telofase II: Los husos desaparecen y se forma la membrana o envoltura nuclear alrededor de cada juego de cromosomas y forman entonces cuatro núcleos que contienen el número haploide de cromosomas, es decir, (n) carga cromosómica. Luego ocurre el proceso de citocinesis para formar la membrana celular o la pared celular que dividirá el citoplasma, las cuatro células hijas se separan y cada una de ellas contiene la mitad de la carga cromosómica de la célula que le dio origen
Este proceso, también llamado división reduccional, conduce a la formación de gametos.

Aquí dejo un vídeo de ciclo celular que encontré en Youtube por si necesitan aclarar alguna duda: 


Sistemas de endomembranas

Estas son las Diapositivas que hice relacionadas al tema de Sistema de endomembranas












 


Ciclo Celular I



G0 => Las células que normalmente no se dividen (Ejemplo neuronas) quedan en un estado G1, permanente, que para distinguirlo del G1 transitorio, se denomina G0 (crecimiento)

G1 =>  Esta etapa sucede a la división celular, es la más variable en duración. Las células hijas recientemente originadas presentan una gran actividad metabólica produciéndose un aumento de tamaño Se síntesis gran cantidad ARNm, ARNt y ARNrCuando las células dejn de crecer (i se agotan los nutrientes o por inhibición por contacto) lo hacen en G1. Esto implica que también se sintetiza las sustancias que estimulan o inhiben distintas fases del ciclo celular

S => Tiene como característica fundamental la síntesis de nuevo material genético para que las células hijas tengan la misma dotación

G2 => en esta fase, ya con el ADN duplicado, la célula ensambla las estructuras necesarias para la separación de las células hijas durante la división celular y citocinesis

M => Durante M, Es la etapa del ciclo celular donde se produce la división celular. Puede ser mitosis o meiosis, pero si es meiosis determinara el fin del ciclo celular. Pero ya hablaremos de eso en otro post

Mecanismo de regulación del ciclo celular

El control interno del ciclo celular está a cargo de proteínas, cuyas acciones podrían resumiré en series de actividades e inhibiciones de otras proteínas, que son indispensables durante las fases del ciclo entre ellas tenemos los complejos CdK-ciclina estan compuestos por 2 tipos de proteínas, las CdK (Quinansas dependientes de Ciclinas) y las Ciclinas (que pasan por un ciclo de síntesis y degradacion). Se conocen seis CdK pero solo se ha caracterizado la función de cuatro de ellas (CdK 1, 2, 4 y 6) mientras que de las ciclinas solo se conocen 4 tipos (Ciclinas A, B, D, y E). Las CdK fosforila aminoácidos específicos de algunas proteínas, pero solo se está unida a una ciclina. Se conocen 6 distintas combinaciones de CdK-ciclina que actúan en tiempos específicos durante el ciclo


Fuente:
Biología Celular y molecular, 4º Edición de Gerard Karp
Citología e histología vegetal y animal (biología celular Vol. 1) 4º Edición Paniagua y col.

Mitocondria y respiración celular

Imagen tomada de Biología celular y molecular de Gerard Karp

A diferencia de muchos organelos celulares las mitocondrias pueden observarse con la ayuda del microscopio óptico, ya que, mide aproximadamente 0,2 a 1,0 µm; en corte transversal y 1 a 4 µm de longitud. En muchos sitios encontraremos su forma comparada a una salchicha su función principal de poner la energía a disponibilidad de la célula del tamaño y número de las mitocondrias y su localización dentro de la célula varían de un tipo de célula a otro.

Estructura mitocondrial

Imagen tomada de Biología celular y molecular de Gerard Karp
Membrana externa: Envuelve en su totalidad a la mitocondria y sirve como limite a su exterior, después de este, y antes de la membrana interna se encuentra el espacio intermembrana. La membrana externa contiene 50% de lípidos en peso y una mezcla de enzimas que participan en actividades como oxidación de adrenalina, descomposición de triptófano y alargamiento de ácidos grasos, esta es una capa bastante permeable gracias a las porinas, proteínas que funcionan de canal no selectivo.

Membrana interna: Se encuentra dentro de la membrana externa y forma pliegues o invaginaciones denominadas crestas, es espacio dentro de las crestas es llamado matriz tiene un elevado contenido de proteínas hidrosolubles, Ribosomas (de menor tamaño que los encontrados en el RER) y moléculas de ADN, la membrana interna  es poco permeable a diferencia de la membrana externa, ya que, contiene menor grado de porinas.


Imagen tomada de Biología celular y molecular de Gerard Karp
Respiración Celular 

Imagen tomada de Biología celular y molecular de Gerard Karp


El núcleo

Imagen tomada de biología celular y molecular de Gerard Karp

El núcleo
Este es el organelo de resguardar la información genética de una célula (ADN), es decir, funciona como una sede principal o centro de mando. Fue descrito por primera vez en 1700 por Leeuwenhoeck; desde entonces se ha comprobado que

Estructura

Envoltura nuclear: La envoltura nuclear es la barrera entre dos de los principales compartimientos de la célula: el núcleo y el citoplasma, y los poros nucleares constituyen las puertas a través de la barrera. A diferencia de la membrana plasmática, que evita el paso de macromoléculas entre el citoplasma y el espacio extracelular, la envoltura nuclear es un punto de gran actividad para el movimiento de ARN y proteínas en ambas direcciones entre los compartimientos que separa. La duplicación y transcripción del material genético dentro del núcleo requiere la participación de numerosas proteínas que deben sintetizarse en el citoplasma y transportarse a través de la envoltura nuclear. A la inversa, los ARNm, ARNt y las subunidades ribosómicas elaboradas en el núcleo deben transportarse a través de la envoltura nuclear en la dirección opuesta.



Nucleolo: Esta estructura es la encargada de la síntesis de ARN ribosómico, debido a esto está formado de este ácido nucleíco en lugar de ADN del cual se encuentran desprovisto

Cromatina: Es el componente más abundante del núcleo, y está constituida por ADN unido principalmente a proteínas de tipo Histonas.
Imagen tomada de biología celular y molecular de Gerard Karp
            ADN: Es una doble Hélice de unos 2.5nm de anchura, cada cadena consiste en la repetición de un grupo formado por tres elementos: Bases: Adenina, Guanina, Citosina y Timina, Pentosa: Desoxirribosa, y Grupo fosfato. Cada base se une al carbono 1 de la pentosa. La unión Base + pentosa forma un Desoxinucleosido. (Es decir, hay cuatro desoxinucleosido: uno por cada base). La unión de un desoxinucleotido + un grupo fosfato forma un desoxinucleotido (Al igual que los Desoxinucleosidos, hay uno por cada base).La unión entre desoxinucleotidos para formar la hebra o cadena se realiza a través del grupo fosfato , que se une al carbono 3 de la desoxirribosa siguiente, de modo que fosfato que los carbonos 5 y 3 de las pentosa.Esto implica que cada cadena tiene un sentido o polaridad: en un extremo de la doble hélice queda el carbono 5 unido al fosfato, y en el otro extremo, queda libre, es decir el carbono. Cada región del ADN que produce una molécula de ARN funcional se denomina gen.
Imagen tomada de biología celular y molecular de Gerard Karp
Proteínas: La histonas son pequeñas proteínas con una proporción muy grande de aminoácidos cargados positivamente; En menor proporción hay otras proteínas, principalmente proteínas acidas del tipo fosfoproteínas, que son abundantes en la eucromatina. Otras proteínas que aparecen unidas al ADN son diversas enzimas como la ADNsintetasa, la nucleosido trisfosfatasa y la histona-acetilasa. En el núcleo existen también proteínas acidas no unidas ni al ADN ni al ARN, que se encuentran en el nuecleoplasma
Heterocromatina y Eucromatina: Los términos heterocromatina y eucromatina fueron propuestos por Heitz en 1928 para referirse a segmentos de cromosomas mitóticos que se teñían diferentes
La heterocromatina es la que se encuentra enrollada en términos adecuados seria condensada, es decir, unida al ADN y sin actividad para la transcripción de este, a consecuencia de las proteínas que dejan inaccesible a los genes. La eucromatina a diferencia de la heterocromatina se encuentra desenrollada y es activa para transcripción esta constituye un 10% de la cromatina total y la heterocromatina el 90% restante.
            Cromosomas: Al iniciarse la mitosis, el núcleo pierde l configuración característica de la interfase: desaparecen la envoltura nuclear y el nucléolo,  y los cromosomas no distinguibles que forman la cromatina interfásica, se configuran en cromosomas individualizados.
El numero de cromosomas que se forman en la mitosis depende de la especie y es muy variable de una especie a otra. El tamaño de los cromosomas es también muy variable, con una longitud  de 4 a 10 µm. El cromosoma típico se observa en la metafase.
Cada cromosoma presenta dos cromatidas exactamente iguales, unidas por el centrómero, que contiene el cinetócoro. Este último es la porción del centrómero donde conectan los microtúbulos del huso mitótico. Cada cromatida está constituida por dos brazos, de igual o diferente longitud; a veces un brazo es casi inexistente. Los brazos no representan una unidad funcional sino morfológica, que facilita su clasificación





Fuente:
Biología Celular y molecular, 4º Edición de Gerard Karp
Citología e histología vegetal y animal (biología celular Vol. 1) 4º Edición Paniagua y col.