Biologia final

Biología Celular y Molecular: Teoría Ampliada

Módulo 1: Fundamentos y Estructura Celular

Semana 1: Introducción a la Biología Celular y Niveles de Organización

• 1.1. Introducción al Curso de Biología Celular y Molecular

  • Biología Celular y Molecular: estudio de las células como unidades básicas de la vida y los procesos moleculares internos.
  • Comprender la célula es esencial para entender la vida, desde la salud hasta la enfermedad.

• 1.2. Características de los Seres Vivos

  • Todos los seres vivos comparten características distintivas:
    • Organización Compleja: Estructuras específicas con funciones determinadas.
    • Homeostasis: Mantenimiento de un ambiente interno constante (temperatura, pH, glucosa).
    • Metabolismo: Reacciones químicas para mantener la vida.
      • Anabolismo: Síntesis de moléculas complejas (requiere energía).
      • Catabolismo: Descomposición de moléculas complejas (libera energía).
      • Ejemplo: Glucosa como fuente de energía para obtener ATP.
    • Crecimiento y Desarrollo: Aumento de tamaño y complejidad.
    • Reproducción: Generación de descendencia.
      • Asexual: Un solo progenitor.
      • Sexual: Dos progenitores.
    • Irritabilidad (Respuesta a Estímulos): Percepción y reacción a cambios.
    • Adaptación: Ajuste a su entorno a lo largo de generaciones a través de la evolución.

• 1.3. Niveles de Organización de la Materia Viva

  • Jerarquía de niveles crecientes de complejidad:
    • Nivel Químico:
      • Átomos: Unidades básicas de la materia (ej. Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno, Fósforo, Azufre).
      • Moléculas: Agregaciones de átomos (ej. H2​O, C6​H12​O6​, Aminoácidos).
      • Macromoléculas: Unión de unidades más pequeñas (ej. Proteínas, Ácidos Nucleicos, Polisacáridos, Lípidos).
      • Organelos: Estructuras subcelulares con funciones específicas (ej. Mitocondrias, Retículo Endoplasmático).
    • Nivel Celular:
      • Célula: Unidad estructural y funcional básica de todo ser vivo.
    • Nivel Tisular:
      • Tejidos: Grupos de células similares que trabajan juntas (ej. Tejido muscular, nervioso, epitelial, conectivo).
    • Nivel Orgánico:
      • Órganos: Estructuras con dos o más tejidos que funcionan juntos (ej. Corazón, Pulmones, Cerebro, Estómago).
    • Nivel de Sistemas y Aparatos:
      • Sistemas/Aparatos: Conjuntos de órganos que colaboran (ej. Sistema digestivo, circulatorio, nervioso).
    • Nivel de Organismo:
      • Organismo: Ser vivo individual, unicelular o pluricelular (ej. bacteria, ameba, humano, árbol).
    • Niveles Ecológicos:
      • Población: Organismos de la misma especie en un área.
      • Comunidad: Poblaciones que interactúan.
      • Ecosistema: Comunidad y su entorno físico.
      • Biosfera: Suma de todos los ecosistemas.

Semana 2: Bioelementos y Biomoléculas

• 2.1. Bioelementos

  • Elementos químicos que forman la materia viva.
  • Clasificación:
    • Bioelementos Primarios (Macroelementos):
      • Más del 95% de la masa de los seres vivos.
      • Indispensables para las principales biomoléculas.
      • Carbono (C): Esqueleto de moléculas orgánicas.
      • Hidrógeno (H): En moléculas orgánicas y agua.
      • Oxígeno (O): En moléculas orgánicas, agua y respiración celular.
      • Nitrógeno (N): Componente de proteínas y ácidos nucleicos.
      • Fósforo (P): En ácidos nucleicos, ATP y fosfolípidos de membrana y huesos.
      • Azufre (S): En algunas proteínas (metionina y cisteína).
    • Bioelementos Secundarios:
      • Aproximadamente 4.5% de la masa.
      • Esenciales para la vida.
      • Calcio (Ca): Estructura ósea, contracción muscular, coagulación, señalización.
      • Sodio (Na): Equilibrio hídrico y potencial de membrana.
      • Potasio (K): Equilibrio hídrico, potencial de membrana, función nerviosa.
      • Cloro (Cl): Equilibrio de fluidos, ácido clorhídrico en el estómago.
      • Magnesio (Mg): Cofactor enzimático, clorofila.
    • Oligoelementos (Elementos Traza):
      • Requeridos en cantidades muy pequeñas (<0.1%).
      • Vitales para funciones enzimáticas y procesos biológicos.
      • Hierro (Fe): Hemoglobina (transporte de oxígeno), enzimas.
      • Yodo (I): Hormonas tiroideas.
      • Flúor (F): Fortalecimiento de huesos y dientes.
      • Cobre (Cu): Enzimas, formación de glóbulos rojos.
      • Zinc (Zn): Cofactor enzimático, función inmunológica.

• 2.2. Biomoléculas Inorgánicas

  • Agua (H2​O):
    • Más abundante en los seres vivos (70-95% del peso corporal).
    • Propiedades: alta capacidad calorífica, calor de vaporización, cohesión, adhesión, alta tensión superficial, disolvente universal.
    • Funciones: reacciones metabólicas, regulación de temperatura, transporte de sustancias.
  • Sales Minerales:
    • Disueltas (iónicas): regulan pH, presión osmótica y actividad enzimática.
    • Precipitadas: forman estructuras sólidas (huesos y conchas).

• 2.3. Biomoléculas Orgánicas

  • Todas contienen carbono.
    • Glúcidos (Carbohidratos):
      • Composición: C, H, O. Fórmula general (CH2​O)n​.
      • Funciones:
        • Energética: Principal fuente de energía a corto plazo (ej. glucosa).
        • Estructural: Forman parte de estructuras celulares (ej. celulosa en plantas, quitina en hongos y exoesqueletos).
        • Reserva: Almacenamiento de energía (ej. glucógeno en animales, almidón en plantas).
      • Clasificación:
        • Monosacáridos: Azúcares simples (ej. glucosa, fructosa, galactosa).
        • Disacáridos: Unión de dos monosacáridos (ej. sacarosa = glucosa + fructosa; lactosa = glucosa + galactosa).
        • Oligosacáridos: 3-10 monosacáridos.
        • Polisacáridos: Cadenas largas de monosacáridos (ej. almidón, glucógeno, celulosa, quitina).
    • Lípidos:
      • Composición: Principalmente C, H y O, con menor proporción de oxígeno que los glúcidos. Son hidrofóbicos.
      • Funciones:
        • Reserva energética: Almacenan más energía por gramo (ej. triglicéridos).
        • Estructural: Componentes de las membranas celulares (fosfolípidos, colesterol).
        • Aislante térmico y protector: Protegen órganos y ayudan a mantener la temperatura corporal.
        • Hormonal: Algunas hormonas son lipídicas (ej. esteroides).
      • Clasificación:
        • Ácidos Grasos: Componentes básicos de muchos lípidos.
        • Grasas (Triglicéridos): Formados por glicerol y tres ácidos grasos. Almacenan energía.
        • Fosfolípidos: Componentes clave de las membranas (cabeza hidrofílica y cola hidrofóbica).
        • Esteroides: Lípidos con estructura de anillos (ej. colesterol, hormonas sexuales).
    • Proteínas:
      • Composición: Polímeros de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Contienen C, H, O, N y a menudo S.
      • Funciones: Diversas funciones.
        • Enzimática: Catalizan reacciones químicas (ej. enzimas digestivas).
        • Estructural: Forman parte de la estructura de células y tejidos (ej. colágeno, queratina, actina, tubulina).
        • Transporte: Transportan sustancias (ej. hemoglobina transporta oxígeno, proteínas de membrana transportan iones).
        • Defensa: Forman anticuerpos.
        • Hormonal: Algunas hormonas son proteínas (ej. insulina).
        • Contráctil: Permiten el movimiento (ej. actina y miosina en músculos).
      • Niveles de Estructura:
        • Primaria: Secuencia lineal de aminoácidos. Determina la estructura tridimensional y función.
        • Secundaria: Plegamiento local (α-hélice, β-plegada) debido a puentes de hidrógeno.
        • Terciaria: Plegamiento tridimensional completo de una cadena polipeptídica, formando una estructura funcional (globular o fibrosa). Estabilizada por diversas interacciones (puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas, puentes disulfuro).
        • Cuaternaria: Asociación de dos o más cadenas polipeptídicas (subunidades) para formar una proteína funcional (ej. hemoglobina).
    • Ácidos Nucleicos:
      • Composición: Polímeros de nucleótidos. Cada nucleótido consta de un grupo fosfato, una pentosa (desoxirribosa en ADN, ribosa en ARN) y una base nitrogenada.
      • Tipos de Bases Nitrogenadas:
        • Purinas: Adenina (A), Guanina (G).
        • Pirimidinas: Citosina (C), Timina (T) en ADN, Uracilo (U) en ARN.
      • Funciones: Almacenamiento y transmisión de información genética.
        • ADN (Ácido Desoxirribonucleico): Contiene la información genética hereditaria. Doble hélice con bases complementarias (A-T, G-C).
        • ARN (Ácido Ribonucleico): Implicado en la expresión génica (transcripción y traducción) y otras funciones reguladoras. Hay varios tipos (ARNm, ARNt, ARNr).

Semana 3: Teoría Celular y Tipos de Células (Procariotas y Eucariotas)

• 3.1. La Teoría Celular

  • Principios fundamentales:
    1. Todos los organismos están compuestos por una o más células (Matthias Schleiden y Theodor Schwann, 1838-1839).
    2. La célula es la unidad estructural y funcional básica de todos los seres vivos.
    3. Todas las células provienen de células preexistentes (Rudolf Virchow, 1858).
    4. La célula contiene la información hereditaria necesaria y se transmite de una generación a la siguiente.

• 3.2. Células Procariotas y Eucariotas: Diferencias Fundamentales

• 3.3. Estructura de la Célula Procariota

  • Aunque simples, tienen una organización funcional:
    • Cápsula (en algunas): Capa externa protectora.
    • Pared Celular: Rigidez y protección.
    • Membrana Plasmática: Delimita la célula, regula el paso de sustancias.
    • Citoplasma: Interior celular donde ocurren las reacciones.
    • Nucleoide: Región donde se encuentra el ADN circular.
    • Ribosomas: Síntesis de proteínas.
    • Flagelos/Pili (en algunas): Movimiento y adhesión.

• 3.4. Estructura de la Célula Eucariota

  • Más complejas, con compartimentalización y organelas especializadas.
  • Se describirán en detalle en las próximas semanas.

Módulo 2: Membrana, Organelas y Matriz Extracelular

Semana 4: Membrana Celular y Transporte a Través de la Membrana

• 4.1. Membrana Celular: Composición y Modelo de Mosaico Fluido

  • La membrana plasmática es una bicapa lipídica que envuelve la célula, actuando como una barrera selectiva.
  • Modelo de Mosaico Fluido: Singer y Nicolson (1972).
    • La membrana es un mosaico de proteínas incrustadas o asociadas a una bicapa lipídica fluida.
    • Los componentes se mueven lateralmente.
  • Composición:
    • Lípidos (aprox. 50%):
      • Fosfolípidos: Abundantes, anfipáticos (cabeza polar de fosfato y colas no polares de ácidos grasos).
      • Colesterol: En células animales. Aumenta la rigidez, reduce la permeabilidad, mantiene la fluidez.
      • Glucolípidos: Lípidos con cadenas de carbohidratos, importantes en el reconocimiento celular.
    • Proteínas (aprox. 50%):
      • Integrales/Transmembrana: Atraviesan la bicapa (canales, transportadores, receptores).
      • Periféricas: Se unen a la superficie o a proteínas integrales.
      • Ancladas a lípidos: Unidas covalentemente a un lípido en la bicapa.
    • Carbohidratos (Glicocálix):
      • Cadenas de azúcares unidas a lípidos (glucolípidos) o proteínas (glucoproteínas) en la superficie externa.
      • Forman el glicocálix, esencial para el reconocimiento celular, adhesión y protección.

• 4.2. Funciones de la Membrana Celular

  1. Barrera Selectiva: Controla el paso de sustancias.
  2. Compartimentalización: Delimita la célula y sus organelas (en eucariotas).
  3. Comunicación Celular: Receptores detectan señales externas.
  4. Adhesión Celular: Permite la unión de células entre sí y con la matriz extracelular.
  5. Reconocimiento Celular: El glicocálix distingue células propias de extrañas.
  6. Sitio para Reacciones Bioquímicas: Algunas enzimas metabólicas están ancladas a la membrana.

• 4.3. Transporte a Través de la Membrana Celular

  • Las sustancias se mueven por diferentes mecanismos, según su tamaño, carga y polaridad.

    • A. Transporte Pasivo: No requiere ATP, a favor del gradiente de concentración.

      1. Difusión Simple:
         • Moléculas pequeñas, no polares y liposolubles (ej. O2, CO2​, N_2, alcohol, benceno) a través de la bicapa.
         • También para moléculas de agua a través de la bicapa (aunque más rápido por acuaporinas).
      2. Difusión Facilitada:
         • Requiere proteínas de membrana (transportadores o canales) para moléculas más grandes o polares (ej. glucosa, aminoácidos, iones).
         • Canales Iónicos: Proteínas transmembrana que forman poros hidrofílicos selectivos para iones específicos. Pueden ser regulados (por voltaje, ligando, estrés mecánico).
         • Proteínas Transportadoras (Carriers): Se unen a la molécula, cambian de forma y la liberan al otro lado de la membrana. Son más lentas que los canales.
      3. Ósmosis:
         • Difusión del agua a través de una membrana semipermeable desde una región de menor concentración de soluto a una de mayor concentración de soluto.
         • Tonicidad: Concentración de solutos no permeables en relación con el citoplasma.
           • Isotónica: Misma concentración de solutos; no hay flujo neto de agua.
           • Hipotónica: Menor concentración de solutos; el agua entra a la célula (se hincha y puede estallar).
           • Hipertónica: Mayor concentración de solutos; el agua sale de la célula (se encoge).

    • B. Transporte Activo: Requiere ATP, en contra del gradiente de concentración.

      1. Transporte Activo Primario:
         • Utiliza directamente la energía del ATP para bombear iones o moléculas contra su gradiente.
         • Bombas Iónicas: Proteínas transmembrana con actividad ATPasa. Ej: Bomba de Sodio-Potasio (Na^+/K^+-ATPasa), que bombea 3 Na^+ fuera de la célula y 2 K^+ hacia adentro.
      2. Transporte Activo Secundario (Cotransporte):
         • No utiliza ATP directamente, pero se beneficia de un gradiente iónico (generalmente de Na^+ o H^+}) establecido previamente por transporte activo primario.
         • Simporte (Cotransporte): Ambas moléculas se mueven en la misma dirección (ej. cotransporte de Na^+ y glucosa).
         • Antiporte (Contratransporte): Las moléculas se mueven en direcciones opuestas (ej. intercambiador Na^+/Ca^{2+}).

    • C. Transporte en Masa (Transporte Mediado por Vesículas):
      Implica el movimiento de grandes moléculas, partículas o incluso células enteras a través de la formación y fusión de vesículas membranosas. Requiere energía.

      1. Endocitosis: Incorporación de sustancias del exterior.
         • Fagocitosis: Ingestión de partículas grandes (ej. bacterias, restos celulares) por células especializadas (macrófagos, neutrófilos). Forma un fagosoma.
         • Pinocitosis: Ingestión de fluidos y pequeñas moléculas disueltas. Forma vesículas pequeñas.
         • Endocitosis Mediada por Receptor: Las moléculas (ligandos) se unen a receptores específicos en la superficie celular, lo que induce la formación de una vesícula recubierta (a menudo por clatrina). Permite la captación eficiente de macromoléculas como el colesterol (en forma de LDL). Las mutaciones en los receptores de LDL pueden causar hipercolesterolemia familiar.
      2. Exocitosis: Expulsión de sustancias al exterior. Las vesículas se fusionan con la membrana plasmática, liberando su contenido. Importante para la secreción de hormonas, neurotransmisores, enzimas e inserción de proteínas y lípidos en la membrana.

• 4.4. Importancia Clínica del Transporte

  • Numerosas enfermedades se asocian con disfunciones en los sistemas de transporte de membrana:
    • Fibrosis Quística: Mutación en un canal de cloro (CFTR), afectando la secreción de moco en pulmones, páncreas, etc.
    • Hipercolesterolemia Familiar: Defectos en los receptores de LDL, impidiendo la captación de colesterol.
    • Diabetes Mellitus: Problemas en el transporte de glucosa (deficiencia de insulina (tipo 1) o resistencia a la insulina (tipo 2)), que afectan los transportadores de glucosa (GLUT).

Semana 5: Citoesqueleto y Organelas I (Sistema Endomembranoso)

• 5.1. El Citoesqueleto

  • Red dinámica de filamentos proteicos en el citoplasma de células eucariotas. En constante reorganización.
  • Funciones Principales:
    • Mantenimiento de la forma celular.
    • Soporte mecánico y estructural.
    • Movimiento celular (ej. locomoción, desplazamiento de organelas).
    • Transporte intracelular de vesículas y organelas.
    • Participación en la división celular (mitosis y meiosis).
    • Formación de cilios, flagelos y microvellosidades.
  • Componentes del Citoesqueleto:
    1. Microfilamentos de Actina:
       • Estructura: Doble hélice de subunidades de actina. Son los más delgados (7 nm).
       • Función:
         • Contracción muscular (interacción con miosina).
         • Movimiento ameboide.
         • Formación del anillo contráctil en la citocinesis.
         • Soporte de microvellosidades.
         • Movimiento intracelular de vesículas.
    2. Microtúbulos:
       • Estructura: Tubos huecos formados por dímeros de tubulina (α y β). Son los más gruesos (25 nm).
       • Función:
         • Mantienen la forma celular y polaridad.
         • Forman parte de cilios y flagelos (para el movimiento celular).
         • Constituyen el huso mitótico (separación de cromosomas durante la división celular).
         • Vías de transporte intracelular para organelas y vesículas (dineínas y quinesinas).
         • Los centrosomas (en células animales) actúan como centros organizadores de microtúbulos (MTOCs).
    3. Filamentos Intermedios:
       • Estructura: Fibras resistentes (8-12 nm), formados por diversas proteínas fibrosas (ej. queratinas, vimentina, neurofilamentos, láminas nucleares). Son los más estables.
       • Función:
         • Proporcionan resistencia mecánica a las células y tejidos.
         • Forman la lámina nuclear (debajo de la envoltura nuclear).
         • Unen células a través de desmosomas y hemidesmosomas.

• 5.2. Organelas del Sistema Endomembranoso

  • Sistema interconectado de membranas y estructuras membranosas en el citoplasma de las células eucariotas.
  • Sintetiza, modifica, empaqueta y transporta lípidos y proteínas.
    1. Retículo Endoplasmático (RE):
       • Red de túbulos y sacos aplanados (cisternas).
       • a) Retículo Endoplasmático Rugoso (RER):
         • Estructura: Con ribosomas en su superficie citosólica. Se conecta con la envoltura nuclear.
         • Función:
           • Síntesis de proteínas destinadas a: Membrana plasmática, organelas del sistema endomembranoso (RER, REL, Golgi, lisosomas, peroxisomas), o secreción al exterior de la célula.
           • Glicosilación de proteínas: Adición de carbohidratos a las proteínas.
           • Plegamiento y control de calidad de proteínas: Las proteínas mal plegadas son retenidas y degradadas.
       • b) Retículo Endoplasmático Liso (REL):
         • Estructura: Red de túbulos membranosos, sin ribosomas.
         • Función:
           • Síntesis de lípidos: Incluyendo fosfolípidos, esteroides y ácidos grasos.
           • Detoxificación de drogas y toxinas: En células hepáticas, transforma sustancias nocivas en compuestos más solubles para su eliminación.
           • Almacenamiento y liberación de Ca^{2+}: Crucial para la contracción muscular (Retículo Sarcoplasmático) y señalización celular.
    2. Aparato de Golgi (Complejo de Golgi):
       • Estructura: Sacos membranosos aplanados (cisternas) apilados, con polaridad funcional:
         • Cara cis (o de entrada): Recibe vesículas del RER.
         • Cisternas mediales: Ocurren la mayoría de las modificaciones.
         • Cara trans (o de salida): Se clasifican y empaquetan las proteínas y lípidos en vesículas.
       • Función:
         • Procesamiento y modificación de proteínas y lípidos: Glicosilación adicional, fosforilación, etc.
         • Clasificación y empaquetamiento: Dirige las moléculas a sus destinos correctos (lisosomas, membrana plasmática, secreción).
         • Formación de lisosomas y vesículas secretoras.
    3. Lisosomas:
       • Estructura: Vesículas membranosas con enzimas digestivas hidrolíticas (nucleasas, proteasas, lipasas, carbohidrasas).
       • Función:
         • Digestión intracelular: Degradan moléculas grandes, organelas dañadas (autofagia), bacterias y restos celulares (heterofagia).
         • Mantienen un pH ácido interno (aprox. 5.0) para la mejor actividad de sus enzimas, que son inactivas a pH citoplasmático (neutro).
    4. Peroxisomas:
       • Estructura: Pequeñas vesículas membranosas con enzimas oxidativas (catalasa, oxidasa).
       • Función:
         • Detoxificación: Descomponen ácidos grasos de cadena muy larga, aminoácidos y toxinas, generando peróxido de hidrógeno (H2​O2​) como subproducto.
         • Metabolismo de ácidos grasos: Realizan la β-oxidación de ácidos grasos.
         • La catalasa convierte el tóxico H2​O2​ en agua y oxígeno.

Semana 6: Organelas II (Mitocondrias) y Matriz Extracelular

• 6.1. Mitocondrias

  • Organelas esenciales en células eucariotas, las centrales energéticas de la célula.
  • Estructura:
    • Membrana Externa: Lisa y permeable a pequeñas moléculas (porinas).
    • Espacio Intermembrana: Espacio entre la membrana externa e interna.
    • Membrana Interna: Altamente plegada en crestas, impermeable a la mayoría de las moléculas pequeñas y contiene la cadena de transporte de electrones y ATP sintasa.
    • Matriz Mitocondrial: Compartimento interno, contiene enzimas del ciclo de Krebs, ADN mitocondrial (ADNmt), ribosomas (70S, similares a los procariotas) y ARN.
  • Función Principal: Respiración Celular Aeróbica y Producción de ATP.
    • Oxida glucosa y otras moléculas para producir ATP.
    • Etapas clave:
      • Ciclo de Krebs: En la matriz mitocondrial, genera electrones de alta energía (NADH y FADH2).
      • Cadena de Transporte de Electrones y Fosforilación Oxidativa: En la membrana interna (crestas). Los electrones de NADH y FADH2 son transferidos a través de complejos proteicos, creando un gradiente de protones que impulsa la síntesis de ATP.
  • ADN Mitocondrial (ADNmt):
    • Genoma circular que codifica proteínas de la cadena de transporte de electrones, ARNr y ARNt.
    • Herencia materna.
    • La presencia de ADNmt y ribosomas 70S apoya la teoría endosimbiótica.

• 6.2. Matriz Extracelular (MEC)

  • Red de macromoléculas secretadas por las células.
  • Composición: Varía según el tejido.
    • Proteínas Fibrosas:
      • Colágeno: La proteína más abundante, proporciona resistencia a la tracción.
      • Elastina: Confiere elasticidad.
      • Fibronectina: Ayuda a las células a unirse a la MEC y guía la migración celular.
      • Laminina: Glucoproteína principal de las láminas basales.
    • Proteoglucanos: Proteínas centrales a las que se unen glicosaminoglucanos (GAGs). Son hidrofílicos y forman un gel hidratado (ej. Condroitín sulfato, Heparán sulfato, Ácido hialurónico).
  • Funciones:
    • Soporte Estructural: Mantiene unidos los tejidos.
    • Adhesión Celular: Las células se adhieren a la MEC a través de receptores de superficie (integrinas).
    • Comunicación Celular: Influye en la proliferación, diferenciación y migración celular.
    • Regulación de la Diferenciación Celular: Proporciona señales que afectan el comportamiento celular.
    • Almacén de Factores de Crecimiento: Puede secuestrar y liberar factores de crecimiento.

• 6.3. Uniones Celulares

  • Estructuras especializadas que conectan las células entre sí o con la matriz extracelular.
  • Tipos de Uniones Celulares (en animales):
    1. Uniones Oclusivas (Tight Junctions/Zónula Occludens):
       • Función: Sellan los espacios intercelulares, impidiendo el paso de moléculas entre células. Crean una barrera impermeable (ej. epitelio intestinal, barrera hematoencefálica).
       • Proteínas Clave: Claudinas, Ocludinas.
    2. Uniones Adherentes (Adherens Junctions/Zónula Adherens):
       • Función: Conectan los haces de filamentos de actina de una célula con los de las células adyacentes. Proporcionan fuerza y estabilidad.
       • Proteínas Clave: Cadherinas, cateninas.
    3. Desmosomas (Macula Adherens):
       • Función: Uniones puntuales fuertes que conectan los filamentos intermedios de una célula con los de las células adyacentes. Proporcionan resistencia a la tracción (ej. piel, músculo cardíaco).
       • Proteínas Clave: Desmogleínas, Desmocolinas, desmoplaquina, placoglobina.
    4. Hemidesmosomas:
       • Función: Conectan los filamentos intermedios de una célula a la matriz extracelular (lámina basal).
       • Proteínas Clave: Integrinas.
    5. Uniones Comunicantes (Gap Junctions):
       • Función: Forman canales (conexones) que permiten el paso de iones y pequeñas moléculas entre el citoplasma de células adyacentes. Permiten la comunicación eléctrica y metabólica directa (ej. músculo cardíaco, neuronas, epitelio).
       • Proteínas Clave: Conexinas.

Módulo 3: Metabolismo Celular y Núcleo

Semana 7: Metabolismo Celular I (Glucólisis y Respiración Celular Aeróbica)

• 7.1. Concepto de Metabolismo Celular

  • Metabolismo: Conjunto de reacciones químicas dentro de una célula u organismo.
    • Anabolismo: Vías que sintetizan moléculas complejas a partir de precursores más simples. Requiere energía (endergónico).
    • Catabolismo: Vías que degradan moléculas complejas en precursores más simples, liberando energía (exergónico).

• 7.2. ATP (Adenosín Trifosfato) como Moneda Energética

  • ATP: Molécula que almacena y transfiere energía.
  • Liberación de energía al hidrolizar el ATP a ADP o AMP.

• 7.3. Glucólisis

  • Primera etapa en la degradación de la glucosa, ocurre en el citoplasma.
  • Anaeróbica.
  • Proceso: Glucosa (6C) → 2 Piruvato (3C).
  • Etapas: 10 reacciones.
    • Fase de inversión de energía: Se consumen 2 ATP.
    • Fase de producción de energía: Se generan 4 ATP y 2 NADH.
  • Balance Energético Neto: 2 ATP y 2 NADH.
  • Destino del Piruvato:
    • Con oxígeno: Entra a la mitocondria y continúa con la respiración celular aeróbica.
    • Sin oxígeno: Se convierte en lactato (fermentación láctica) o etanol (fermentación alcohólica) para regenerar NAD^+.

• 7.4. Respiración Celular Aeróbica

  • Liberación de energía de la glucosa en presencia de oxígeno.
  • O