4. CELULA: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

¿Cuál es la definición de célula?

Definición: Es la unidad fundamental de la vida, capaz de realizar todas las funciones necesarias para la supervivencia y reproducción.

​Importancia médica: Permite diagnosticar y tratar enfermedades (que se originan a nivel celular), desarrollar medicamentos y entender procesos de desarrollo y envejecimiento.

¿Cuáles son los 3 principios de la Teoría Celular?

Todos los organismos están compuestos por una o más células.

​La célula es la unidad básica de estructura y función.

​Toda célula proviene de una preexistente.

¿Cómo se compara la célula Procariota con la Eucariota?

Núcleo: Ausente (nucleoide) en procariotas vs. Verdadero (con envoltura nuclear) en eucariotas.

​Tamaño y estructura: Pequeñas y simples (sin organelos membranosos) vs. Más grandes y complejas (con organelos).

​ADN: Circular único vs. Lineales múltiples.

​Citoesqueleto: Simple vs. Complejo.

​División celular: Fisión binaria vs. Mitosis o Meiosis.

​Ejemplos: Bacterias y Arqueas vs. Animales, vegetales, hongos y protozoos.

¿Cuáles son las especializaciones celulares (superficie) y sus funciones?

Microvellosidades: Brindan mayor superficie de absorción (ej. en el intestino delgado).

​Cilios: Desplazan fluidos y partículas sobre la superficie (ej. tracto respiratorio).

​Flagelos: Proporcionan propulsión para el movimiento (ej. espermatozoides).

¿Cuáles son los principales organelos NO membranosos y sus funciones?

Ribosomas: Síntesis proteica.

​Citoesqueleto:

​Microfilamentos (actina): Contracción, movimiento y división.

​Filamentos intermedios: Resistencia mecánica y estructura.

​Microtúbulos (tubulina): Huso mitótico, transporte vesicular, cilios y flagelos.

​Centrosoma: Contiene los centriolos, organiza microtúbulos y la división celular.

¿Cuáles son los organelos membranosos y sus funciones específicas?

​RER (Retículo Endoplásmico Rugoso): Síntesis y modificación de proteínas.

​REL (Retículo Endoplásmico Liso): Síntesis de lípidos, detoxificación, almacenamiento de \text{Ca}^{2+}.

​Aparato de Golgi: Modifica, empaqueta y distribuye proteínas.

​Lisosomas: Degradación y digestión celular.

​Peroxisomas: Detoxificación (\text{H}_2\text{O}_2).

​Mitocondrias: Producen ATP (respiración celular).

​Vesículas: Transporte intracelular.

¿Cómo se organiza el Núcleo Celular?

Estructura: Envoltura nuclear (doble membrana con poros), nucléolo y cromatina.

​Funciones: Almacenamiento de información genética, control de la expresión génica y replicación del ADN.

¿Cuál es la estructura y los roles de las proteínas en la Membrana Plasmática?

Estructura: Bicapa lipídica (fosfolípidos, proteínas y colesterol).

​Funciones globales: Permeabilidad selectiva, transporte, señalización y reconocimiento.

​Roles de sus proteínas:

​Canales iónicos (integrales).

​Transportadoras / Carriers (integrales).

​Receptoras (integrales).

​Enzimas (integrales y periféricas).

​Conectoras / Anclaje (integrales y periféricas).

​Marcadores de identidad (glucoproteínas).

¿Qué es el Transporte Pasivo y cuáles son sus tipos?

​Definición: Transporte a favor del gradiente de concentración; no requiere consumo de ATP.

​Tipos:

​Difusión simple: Para moléculas pequeñas y no polares (\text{O}_2, \text{CO}_2, etanol).

​Difusión facilitada: Requiere proteínas de membrana (canales iónicos o transportadoras/carriers como glucosa y aminoácidos).

​Ósmosis: Movimiento de agua a través de una membrana semipermeable de menor a mayor concentración de soluto.

¿Qué es el Transporte Activo y cómo se divide?

Definición: Transporte en contra del gradiente de concentración; requiere gasto de energía (ATP).

​Tipos:

​Bombeo iónico (Primario): Bomba Na+,K+ ATPasa 3Na+ salen, 2 K entran).

​Transporte acoplado (Secundario):

​SImporte: Misma dirección (ej. Na+ glucosa).

​Antiporte: Direcciones opuestas (ej. Na+Ca2+ o H+).

¿Qué es el Transporte en Masa (Vesicular) y cuáles son sus mecanismos?

Endocitosis: Entrada de sustancias envolviéndolas en membrana.

Fagocitosis: Partículas sólidas grandes.

Pinocitosis: Fluidos y partículas disueltas.

Mediada por receptor: Específica (ej. lipoproteínas LDL).

Exocitosis: Expulsión o secreción de sustancias en vesículas hacia el exterior.

¿Qué es el Metabolismo y cómo se diferencian el Catabolismo y el Anabolismo?

Metabolismo: Suma de todas las reacciones químicas coordinadas de la célula.

Catabolismo (Fase degradativa): Descompone moléculas complejas a simples, liberando ATP. Rutas: Respiración celular, lipólisis, proteólisis.

Anabolismo (Fase constructiva): Construye moléculas complejas a partir de simples, consumiendo ATP. Rutas: Síntesis de proteínas, lipogénesis, glucogénesis.

¿Cómo se regula el Metabolismo Celular?

Está controlado por enzimas, hormonas (como insulina y glucagón), nutrientes y los niveles metabólicos de ATP (niveles altos de ATP frenan el catabolismo y potencian el anabolismo).

¿Qué es la Glucólisis, dónde ocurre y cuál es su naturaleza?

Ubicación: Citosol.

​Naturaleza: Ruta metabólica de 10 reacciones químicas. Puede actuar de forma aeróbica o anaeróbica.

​Sustrato inicial: 1 molécula de Glucosa (6 Carbonos).

¿Cuáles son los productos netos, la enzima clave y el destino de la Glucólisis con/sin O2?

Productos netos: 2 Piruvatos (3C), 2NADH y ganancia neta de 2 ATP.

​Enzima clave: PFK-1 (Fosfofructocinasa-1, regulada por ATP/AMP), además de glucocinasa/hexocinasa.

​Vía sin O2: Fermentación láctica (convierte el piruvato en lactato para regenerar \NAD+)

¿En qué consiste la Reacción de Transición (Descarboxilación Oxidativa del Piruvato)?

Es el paso que conecta la glucólisis en el citosol con el ciclo de Krebs en la mitocondria.

​Proceso: El Piruvato (3C) ingresa a la matriz mitocondrial, pierde un CO2 (se descarboxila) y genera NADH por cada piruvato.

​Producto final: Acetil-CoA (2C).

¿Dónde ocurre el Ciclo de Krebs y cuál es su enzima/reacción clave?

Ubicación: Matriz mitocondrial.

​Naturaleza: Aeróbica (requiere presencia de oxígeno indirectamente para regenerar sus coenzimas).

​Entrada al ciclo: Acetil-CoA (2C) se combina con Oxalacetato (4C) para formar Citrato (6C).

​Enzima clave: Citrato sintasa.

¿Cuáles son los productos del Ciclo de Krebs por molécula de Acetil-CoA y por molécula de Glucosa?

Por Acetil-CoA (1 vuelta): 3NADH, 1FADH2, 1ATP(o GTP) y 2 CO2.

​Por Glucosa completa (2 vueltas / 2 Acetil-CoA): 6NADH, 2FADH, 2ATP (o GTP) y 4 CO2.

¿Qué es la Fosforilación Oxidativa, dónde ocurre y cuáles son sus componentes?

Ubicación: Membrana interna mitocondrial.

​Naturaleza: Aeróbica (el O2 es el aceptor final de electrones para formar \H2\O).

​Componentes principales:

​Cadena de transporte de electrones: Complejos enzimáticos I, II, III y IV.

​Quimiósmosis: Impulsada por la enzima ATP sintasa mediante un gradiente de protones.

Cuál es el rendimiento en ATP de la Fosforilación Oxidativa y el balance metabólico global por Glucosa?

Rendimiento de la Fosforilación Oxidativa: \approx 26 - 34\ATP.

​Balance Total de Rendimiento Energético (por molécula de Glucosa):

​Glucólisis: 2ATPdirectos.

​ATP directo de Krebs: 2ATP (o GTP).

​Fosforilación Oxidativa: \approx 26 - 34ATP.

​TOTAL: 30 - 38ATP.