Biología Módulo 1

Introducion diapositivas

El desarrollo del microscopio permitió que observemos.....?

Estructuras invisibles al ojo humano

Robert Hooke 1665 ¿Qué descubrió por primera vez?

Las "células" en un corcho, en realidad eran paredes celulares muertas.

Antón Van Leeuwenhoek ¿Qué hizo?

Fabrico microscopios simples, y descubrió microorganismos a los que llamo animalculos (bacterias y protozoos)

Matthias Schleiden y Theodor Schwann 1838-9 ¿Qué hicieron?

Formularon la teoria celular afirmando que todos los organismos están formados por células y que la célula es la unidad estructural y funcional de la vida

Rudolf Virchow (1855) ¿Qué hizo?

Complementó la teoría celular al establecer que “toda célula proviene de otra célula preexistente”

Teoría celular moderna ¿Qué dice y cuantos puntos son?

1. Todos los seres vivos están formados por células.

2. La célula es la unidad estructural y funcional de la vida.

3. Toda célula procede de otra célula.

4. La célula contiene la información genética necesaria para el funcionamiento y transmisión hereditaria.

PROPIEDADES BÁSICAS DE LA CÉLULA (7)

Las células son unidades mínimas que comparten características:

1. Complejidad y organización

2. Material Genético: contiene Adn como portador de info hereditaria

3. Capacidad de reproducción: se dividen

4. Metabolismo: rx qm que sirven para obtener o transformar energía

5. Respuesta a estímulos: interactuan con el ambiente bio, qm y fisic

6. Autoreparación y muerte programada: reparar daños y controlar el ciclo vital (apoptosis)

7. Evolución: cambian en el tiempo y diversidad genética

¿De que trata la característica de complejidad y organización de la célula?

Que tiene alta regulación de estructuras y funciones.

¿Qué son las células HeLa?

Son una línea celular derivada de un tumor cervical agresivo que afectó a Henrietta Lacks.

¿Quién era Henrietta Lacks?

Una mujer afroamericana que fue tratada en

el Hospital Johns Hopkins en 1951. Sin que ella lo

supiera, los médicos tomaron una muestra de su

tumor y la cultivaron en laboratorio.

¿Qué son las células y que característica relevante tienen?

Es la primera línea celular humana inmortal. Las células HeLa, al ser cancerosas, evaden el límite de Hayflick y continúan dividiéndose sin detenerse.

¿Para qué se usaron las células HeLa? ¿En que ámbitos o estudios?

Se usaron para desarrollar la

vacuna contra la poliomielitis.

• Han sido fundamentales en

estudios de cáncer, virología,

genética, y toxicología.

• Son utilizadas para probar

medicamentos, estudiar el

ciclo celular, y entender

enfermedades como el VIH.

¿Cuáles son los dominios de la vida?

Bacteria, Eucarya y Archaea

¿Por quien fue propuesta la clasificación de los tres dominios de la vida?

Por el microbiólogo estadounidense Carl Woese en 1977, formalizada en 1990. Hecho revolucionado

Características principales de cada dominio:

• Bacterias: procariotas típicos, sin núcleo, pared celular de petidoglicano

• Achaea: procariotas con estructuras moleculares únicas, en ambientes extremos.

• Eukarya: células eucariotas con núcleo y organelos. (animales, hongos, plantas, protistas)

¿Qué son los niveles de organización molecular y celular?

Es clasificar la complejidad de los seres vivos desde sus componentes más simples hasta estructuras altamente integradas.

Esta jerarquía permite entender cómo se construye la vida, desde átomos hasta organismos completos.

¿Cuáles son los niveles? 

1. Nivel atómico

• Constituido por átomos CHON

• Unidades mínimas de la materia que participan en reacciones químicas.

2. Nivel molecular

• Unión de dos o más átomos mediante enlaces químicos.

• Eje: agua (H2O), glucosa (C6H12O6), ADN, proteínas.

• Incluye macromoléculas como: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

3. Nivel subcelular

• Estructuras dentro de la célula formadas por moléculas.

• Ejemplos: membranas, ribosomas, microtúbulos, complejos enzimáticos.

4. Nivel celular

• Unidad básica de la vida.

• Puede ser procariota (sin núcleo) o eucariota (con núcleo y organelos).

• Realiza funciones vitales: metabolismo, reproducción, respuesta a estímulos.

Característica principal de las células procariotas, aplicación y un ejemplo

•Sin núcleo definido.

•Ejemplo: Escherichia coli.

•Aplicación: ingeniería genética, microbiología clínica.

Característica principal de las células eucariotas, aplicación y un ejemplo

•Núcleo verdadero, orgánulos membranosos.

•Ejemplo: células humanas.

•Aplicación: fisiología, patología celular.

Tamaño y cómo es el núcleo en procariotas y eucariotas

• Tamaño: Procariotas, pequeñas (1–10 μm) Eucariotas, más grandes (10–100 μm).

• Núcleo: procariota, ausente, ADN en el nucleoide. eucariota presente, rodeado por envoltura

  nuclear

¿Cómo es el ADN y organelos en procariotas y eucariotas?

ADN: Pro-circular, no asociado a histonas (excepto arqueas). Euca-Lineal, asociado a histonas

Organelos: Pro- No membranosos (ribosomas 70S)

Euca- Organelos membranosos (mitocondrias, cloroplastos, RER, REL, etc.)

No membranosos (Ribosomas 80S, centríolos). 

¿Cómo es el división celular, reproducción y ejemplos en procariotas y eucariotas?

División celular: pro-fisión binaria, eu-mitosis y meiosis.

Reproducción: pro-asexual, eu-sexual y asexual.

Ejemplos: Pro-bacterias y arqueas. Eu- plantas, animales, hongos, protozoos

Técnicas de estudio celular: 

Microscopia y técnicas moleculares

¿Cuáles son las técnicas de microscopia, su característica y aplicación medica?

Técnica:

• Óptico: luz visible, tinción. Histología básica

• Electrónica: alta resolución Ultraestructura celular

• Fluorescencia: marcadores específicos, Inmunohistoquímica.

Técnicas moleculares (8)

1. ELISA: detección de proteínas (Ej. antígenos virales).

2. Western blot: identificación de proteínas específicas.

3. PCR: amplificación de DNA → diagnóstico genético.

4. Hibridación in situ: localización de genes activos.

5. Diagnostico molecular: PCR, perfil genético.

6. Cultivo celular: investigación, terapias génicas.

7. Citometría de flujo: inmunofenotipificación en hematología.

8. Inmunohistoquímica: detección de marcadores tumorales.

Tinciones frecuentes en microscopia óptica:

A. Hematoxilina y eosina

B. Tricrómico de Masson

C. Técnica de PAS

D. Método de Feulgen

E. Demostración de lípidos

FH. Técnicas inmunohistoquímicas

¿Qué es CRISPR?

CRISPR (siglas en inglés de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) es un sistema natural que usan las bacterias como defensa contra virus. Pero lo que lo hace extraordinario es que los científicos lo han convertido en una herramienta de edición genética de precisión quirúrgica.

¿Cómo funciona CRISPR?

CRISPR/Cas9 actúa como unas tijeras moleculares que pueden cortar páginas específicas de ese libro:

1. Cas9 es una enzima que corta el ADN.

2. ARN guía dirige a Cas9 al lugar exacto del genoma que se quiere modificar.

3. Una vez cortado, el ADN puede ser reparado o modificado por la célula, permitiendo insertar, eliminar o corregir genes.

Aplicaciones de CRISPR

• Medicina: corrige mutaciones genéticas, ejm: anemia falciforme, distrofia muscular)

• Agricultura: creación de cultivos resistentes a plagas y sequias. 

• Biotecnología: desarrollo de modelos celulares para el estudio de enfermedades. 

• Investigación básica: estudio de funciones genéticas y redes de regulación.

¿Qué es un virus?

Entidades acelulares, parásitos intracelulares obligados.

Características de los virus

• Carecen de metabolismo propio,

necesitan infectar células para

replicarse.

• Formados por una cápside proteica

que protege al genoma (ADN o ARN,

monocatenario o bicatenario).

• Algunos presentan envoltura lipídica.

¿Cuál es el ciclo de multiplicación de los virus?

• Ciclos de multiplicación: lítico

(destruye la célula) y lisogénico

(integra su genoma).

Relevancia medica de los virus

VIH, influenza, covid-19

¿Qué es un viroides?

Moléculas de ARN circular pequeño, sin cápside ni proteínas asociadas.

¿Qué infectan los viroides y como se replican?

• Infectan plantas, interfiriendo en su metabolismo y causando enfermedades (ej. enfermedad del tubérculo fusiforme en papa).

• Se replican utilizando la maquinaria enzimática de la célula hospedera.

Relevancia medica de los viroides 

enfermedades vegetales

Características principales de los virus y viroides

Virus: DNA o RNA, cápside proteica, replicación

intracelular.

Viroides: RNA circular, infecciosos en plantas.

Aplicación: virología médica, vacunas.

¿Quiénes descubrieron el virus del mosaico de tabaco?

Una enfermedad en las plantas de tabaco que dejaba manchas en las hojas

Dmitri Ivanovsky (1892) demostró que un agente infeccioso filtrable, no una bacteria, era el causante de la enfermedad.

Martinus Beijerinck (1898) replicó este trabajo y lo llamó «virus», estableciendo las bases de la virología. 

Tres modos de penetración de los virus en la célula: 

1. Algunos virus desnudos transfieren directamente su nucleoide a través de la membrana plasmática, de manera que permanecen fuera la cápside.

2. Algunos virus recubiertos por bicapa lipídica penetran al fusionarse su envoltura con la membrana plasmática. La cápside es destruida en proteosomas.

3. Otros virus con envoltura penetran por endocitosis mediada por receptor.

Esquemas del ciclo vital de tres tipos de virus:

1. Virus cuyo nucleoide es una doble hélice de DNA.

2. Virus cuyo nucleoide es una sola hélice de RNA y posee la enzima RNA replicasa.

3. Virus RNA de una sola hélice y que posee la enzima transcriptasa inversa

Organismos modelos ¿Qué son?

Los organismos modelo son especies que se utilizan ampliamente en la investigación científica para estudiar procesos biológicos, genéticos o fisiológicos que pueden aplicarse a otros seres vivos, incluidos los humanos.

Son como “representantes” del mundo biológico que nos ayudan a entender cómo funciona la vida sin tener que experimentar directamente en humanos. 

Importancia de los organismos modelo

Gracias a estos organismos, se han descubierto genes, mecanismos celulares y tratamientos que luego se aplican en medicina humana. Por ejemplo, más del 60% de los genes relacionados con enfermedades humanas tienen equivalentes en la mosca de la fruta o el gusano nematodo.

Ejemplos de organismos, el tipo y su aplicación:

• E.coli, procariota genética molecular

• S. cerevisiae, levadura ciclo celular

• Drosophila melanogaster, insecto genética del desarrollo

• Mus musculus, mamifero modelo de enfermedad humana

¿Qué son las terapias celulares?

Consisten en utilizar células vivas para reparar, reemplazar o regenerar tejidos y órganos dañados. Estas células pueden ser del propio paciente (autólogas) o de un donante (alogénicas), y se manipulan o cultivan en laboratorio antes de ser implantadas.

Tipos de terapias celulares:

• Terapias con células madre:

• Terapia CAR-T

• Inmunoterapia celular

• Terapia regenerativa

¿De qué trata la terapia de células madre?

Uso de células madre pluripotentes o mesenquimales para la regeneración de tejidos.

¿De qué trata la terapia de CAR-T?

Modificación de linfocitos T para atacar células cancerosas especialmente en leucemias y linfomas

¿De qué trata la Inmunoterapia celular?

Estimula o regula el sistema inmune para combatir enfermedades autoinmunes o cáncer.

¿De qué trata la terapia regenerativa?

Remplazar células dañadas en tejidos como el corazón, piel, músculos, sistema nervioso

Tipos de células madre y sus aplicaciones clínicas

• Hematopoyéticas: HSC: regeneran sangre

• Mesenquimales MSC: regeneran tejidos

• Embrionarias ES o inducidas iPS: potencial terapéutico

Aplicaciones: Trasplante de medula ósea, regeneración cardiaca post-infarto, terapias para enfermedades neurodegenerativas.

¿Qué es la célula madre embrionaria?

Es una célula extraordinaria que representa el potencial puro de la vida en sus primeras etapas. Se obtiene del blastocisto, una estructura embrionaria que aparece aproximadamente cinco días después de la fecundación.

Gano el nobel por su investigación de las células madre pluripotentes inducidas.

Shinya Yamanaka, quien

recibió el Premio Nobel en

2012

Las células madre pluripotentes inducidas iPSCs ¿Qué son?

son una maravilla de

la biotecnología moderna: células adultas que han sido reprogramadas genéticamente para

recuperar un estado similar al de las células madre embrionarias. Es decir, vuelven a ser

pluripotentes, capaces de convertirse en casi cualquier tipo celular del cuerpo humano.