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Unidad 1 – La célula como unidad de los seres vivos
Seres vivos
Todos los seres vivos se caracterizan por tener:
- Organización morfológica y funcional específica: Todos los seres vivos están formados por
al menos una célula, y cada una de ellas posee el poder de captar nuevas moléculas y crecer,
teniendo vida y desarrollo independiente. (Ejemplo los huevos, y que donde hay una célula,
hubo otra antes de donde esta salió)
Teoría celular: Todos los seres vivos están constituidos por una o más unidades llamadas
células, y cada célula es capaz de mantenerse viva independientemente del resto. Las células
solo pueden provenir de otras células.
- Nutrición y metabolismo: Todos los seres vivos necesitan aporte constante de materia y
energía para mantener el conjunto de reacciones químicas y transformaciones energéticas
para vivir. La suma de esas reacciones y transformaciones hacen al metabolismo, el cual
varia de acuerdo a la complejidad y el tamaño del organismo, su hábitat su ciclo vital, etc.
- Homeostasis: Equilibrio y regulación permanente de distintas variables que caracterizan a
un organismo o célula. (ejemplo regulación de agua, sales, oxigeno)
- Crecimiento: Proceso regulado propio de cada especie y organismo, aumento de masa
celular y de número de células. Esto esta genéticamente determinado, por eso algunos
crecen permanentemente y otros hasta cierto punto.
- Reproducción: Todo ser vivo nace de otro semejante a el, sexual o asexualmente se trata
de una división del ADN, una transferencia de informaciónhereditaria.
- Irritabilidad: Captary responder a estímulos provenientes del medio o del propio
organismo.
- Movimiento: Movimiento producto de la actividad del organismo, traslación en animales y
rotaciónde hojas en algunos árboles por ejemplo.
- Adaptación: Posibilidad de cambiar la estructura, el funcionamiento o comportamiento
para mejorar las posibilidades de subsistencia.
- Automantenimiento autopoyesis: capacidad de los sistemas de producirse a sí mismos, o
sea, de generar los propios componentes que a su vez vuelven a producir los componentes
que los produjeron. Entonces, un sistema autopoyético es un sistema que en vez de ser
programado desde fuera, se hace a sí mismo. Por ejemplo: el ADN tiene informaciónpara la
síntesis de proteínas pero, a su vez, hay proteínas que intervienen en la síntesis de ADN. (de
ahí el término autopoyesis: auto = propio, poiesis = creación)

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Niveles de organización (buscar)
Reinos (buscar)
Encontramos:
- Productores: son los autótrofos y los que dan comienzo a toda cadena trófica por ser los
responsables de captarla energía lumínica y materia inorgánica (agua, dióxido de carbono,
etc.) y transformarlos en materia orgánica con energía química.
- Consumidores: son heterótrofos. Los de primer orden son los que se alimentan de los
productores; los de segundo orden son los que se alimentan de los consumidores de primer
orden; los de tercer orden son los que se alimentan de los de segundo orden; etc.
- Descomponedores: son hongos y bacterias responsables de degradar los restos orgánicos
de los otros seres vivos y transformarlos en moléculas inorgánicas que serán reutilizadas por
los productores. Su rol tiene que ver conel reciclado de la materia.
Organización general de la célula
Formas de estudiar las células:
Microscopía: Hay dos tipos básicos de microscopios: microscopios ópticos y microscopios
electrónicos. Dentro de estos últimos encontramos los microscopios electrónicos de
transmisión o MET y microscopios de barrido o MEB. Se distinguen por su límite de
resolución, los electrónicos ven mucho mas.
¿Qué podemos observar concada uno de estos microscopios?
- Microscopio óptico: las células observadas pueden estar vivas o muertas. Se puede
observar la presencia o ausencia de núcleo, la forma celular, las mitocondrias y cloroplastos
(sin detalle).
- MET: las células observadas deben estar muertas después de haber sido tratadas coniones
de metales pesados. Permite la observación de detalles a escala macromolecular.
- MEB: para observar células muertas, después de haber sido tratadas con iones de metales
pesados. Permite obtener imágenes tridimensionales.
Al conjunto de técnicas de preparación de las muestras previas a su observación, se lo
denomina técnica histológica.
- Fraccionamiento celular: Esta técnica permite aislar los distintos componentes celulares
para, de este modo, poder estudiarlos separadamente. Se basa principalmente en que los
componentes celulares tienen distintas densidades, lo que posibilita separarlos por medio
de la centrifugación (decanta lo más denso y lo menos denso queda en solución).
- Cultivos celulares o cultivos de tejidos: Consisten en la extracciónde las células de interés,
de su medio natural, para luego colocarlas en recipientes especiales y adecuados. Se debe
tener especial cuidado en mantener la nutrición, la oxigenación y la temperatura, y asegurar
el cierre hermético del recipiente para evitar contaminaciones.
Características que hacen considerar a las células vivas:
- Unidad de composición: La célula está formada por agua y por las mismas clases de
moléculas orgánicas (ácidos nucleicos, proteínas, glúcidos, lípidos)
- Unidad de estructura: no pueden dividirse en partes, se moriría.
- Unidades de función: deben cumplir todas las funciones vitales esenciales de la materia

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viva (respirar, alimentarse, reproducirse, etc)
- Son sistemas complejos, sus estructuras y organelas desempeñan funciones específicas,
hacen posible una organización general armónica, coordenada y eficiente.
- Se reproducen, a través de una división celular (mitosis, implica la duplicación de todas las
estructuras celulares y sus cromosomas,formados por ADN)
- Metabolizan, se construye materia y se almacena energía, o se degrada materia y libera
energía. Por ejemplo: las células fotosintetizadoras captan energía lumínica y la transforman
en energía química, almacenándola al formar moléculas de glucosa. Estas moléculas
energéticas serán el combustible para el resto de las células heterótrofas (animales,
protozoos,hongos, etc.)
- Mantienen un equilibrio interno (homeostasis) es la autoregulacion, controlan situaciones,
ejemplo: hidratación, variaciones nutricionales, etc)
- Irritabilidad, responden a estimulos
- Evolucionan, tuvieron adaptaciones que les permiten sobrevivir en el medio y tiempo.
Células procariontes
Son poco complejas internamente, sin núcleo, su material genético está distribuido por el
citoplasma en un espacio llamado nucleoide, y carecen de membrana o envoltura nuclear.
(son importantes, pueden ser descomponedores de restos orgánicos o pueden fijar el
nitrógeno atmosférico,y pueden ser bacterias)
Células bacterianas: Su tamaño está determinado genéticamente y puede estar influido por
el ambiente. Al ser pequeñas crecen y se multiplican muy rápido. Tienen alta capacidad
adaptativa a diferentes ambientes.
Estructuras presentes en una célula procarionte:
- Cápsula: formada por un material mucoso. Permite a las bacterias adherirse entre sí o a
sustratos.
- Flagelos: Su función se relaciona con los desplazamientos de estas células.
- Pared celular: rígida o flexible, porosa. Brinda protección.
- Membrana plasmática: bicapa de fosfolípidos con proteínas asociadas. Ausencia de
colesterol. Presenta pliegues hacia el interior que aumentan su superficie con diversas
funciones (respiración celular, fotosíntesis, etc.). Uno de ellos es el mesosoma (punto de
unión de la membrana conel ADN).
- ADN: una sola molécula circular, no asociada a histonas. Está disperso en el citoplasma.
- Ribosomas 70S aislados o agrupados en polirribosomas.
Células eucariotas
Tienen un sistema de membranas internas (endomembranas) que separan las funciones en
diferentes compartimentos, tiene un núcleo (estructura de doble membrana que contiene el
ADN) y el resto del contenido se llama citoplasma.
Osea que la célula tiene ADN y citoplasma. En el citoplasma se llevan a cabo las reacciones
metabólicas y se encuentran compartimentos celulares rodeados por membranas llamados
organelas. Es mucho mas grande que la procarionte, se resiste mas a los cambios en el
ambiente, requiere mas energía y tiene división del trabajo.

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Estan delimitadas por una membrana plasmática, y en el interior están divididas en un
sistema de compartimientos rodeada por una membrana de la misma naturaleza que la
plasmática. Estos compartimientos tienen diferente estructura y diferente función.
El núcleo está limitado por una envoltura de doble membrana con poros y contiene el
material genético de la célula.
Compartimentos delimitados por doble membrana: son los que se encargan de las
reacciones de transformacióny almacenamiento de energía útil para la célula. Son las
mitocondrias: son organelas (compartimentos rodeados por una membrana) que se
encuentran libres en el citoplasma, intervienen en la oxidaciónde moléculas organicas y en
la consecuente producción de energía en la celula. En ella es posible hallar ADN desnudo y
ribosomas propios de la mitocondria. Y los cloroplastos: son organelas que tienen solo las
células eucariotas autótrofas (que se pueden alimentar a si mismas) en ellos se realiza la
fotosíntesis, osea que están en las células animales, estas células también tienen plástidos:
contienen microgotas de lípidos y poseen material genético propio.
Virus
Los virus no son células, estas estructuras se encuentran formadas por macromoléculas que
poseen una o mas cadenas de acido nucleico contenido en una cápside formada por
proteínas, pero sin red de sistemas. Estas macromoléculas deben valerse de alguna célula y
utilizar su maquinaria, osea que son parásitos intracelulares obligados, dependen de una
célula huésped para reproducirse y para sintetizar sus proteínas, y replicar su genoma, ya
que carecen de la capacidad para incorporar materia y transformar energía. Son pequeños y
pueden pasar a través de los filtros diseñados para retener a las bacterias.
El virion (partícula vírica) es un genoma de acido nucleico envuelto por una cubierta proteica
o membrana, puede contener proteínas que se asocianconel genoma y forman
nucleocapsides. El genoma puede ser ADN o ARN.
Los virus pueden tener envoltura o pueden estar desnudos, los desnudos no suelen soportar
el medio, por eso solo se transmiten por vía fecal-oral o por aguas residuales, los que tienen
envoltura lo hacen a través de sangre y otros fluidos corporales.
Etapas de su multiplicación:
- Adsorción: fase invasiva, primero debe reconocer y adherirse a las células que permitan su
reproducción, se lleva a cabo por la interacciónde las proteínas virales de la envoltura del
virus, conlas proteínas de la membrana celular.
- Una vez que se adhiere, la penetra y se desnuda, quedando el ácido nucleico viral libre
dentro de la célula, es cuando el genoma puede realizar copias de sí mismo utilizando las
enzimas de la célula.
Todos los virus con ADN duplican su genoma conmecanismos y herramientas similares a los
empleados por las células pudiendo usar sus enzimas (excepto el Poxvirus que tiene una
enzima propia y se replica en el citoplasma)
Los virus con ARN se duplican con tres estrategias: 1- el ARN es infectivo por si mismo
porque funciona como ARNm; 2- el ARN tiene ARN polimerasa, que transcribe el ARNm del
ARN original; 3- el ARN se transforma en ADN, el cual penetra el núcleo de la célula y se

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integra al genoma del huésped para luego ser transcripto como un gen celular mas.
(Retrovirus, ejemplo HIV)
Infecciones virales
Un virus puede ingresar al organismo a través de fisuras en la piel o de membranas
mucoepiteliales existentes en los orificios corporales. Una vez adentro, se replica en células
que expresan receptores específicos y tienen una maquinaria biosintética apropiada.
La infección vírica de una célula puede conducir a tres resultados:
- La infecciónfracasa y el virus no puede multiplicarse: infecciónabortiva
- La célula es infectada y se produce la muerte de la célula conla liberación del virus a otras
células: infecciónlítica.
- La célula se infecta pero se produce multiplicación del virus sin muerte celular: infección
persistente.
Cuando se produjo una progenie (reproducción) viral puede pasar:
- Que el virus se disemine en forma local infectando a células vecinas
- Que el virus se distribuya por todo el organismo: viremia.
Agentes sub-virales
Los viroides: composicióny estructura
Los viroides son entidades infectivas subvirosicas que producen enfermedades a las plantas.
También son parásitos intracelulares obligatorios y presentan ARN.
Están formados por una corta cadena de ARN, (unida en los extremos, formando un circulo)
por lo tanto carecende suficiente información para codificaruna proteína que les permita
reproducirse. No poseen envoltura. Este ARN esta localizado dentro del núcleo de la célula
infectada.
Los viroides se asocial al núcleo y es probable que también al sistema endomembranoso de
la célula. Se propagan aprovechando el proceso de reproducción vegetatica de algunas
plantas a partir de tubérculos y gajos, siendo capaces algunos de transmitirse a través de las
semillas.
Priones
Son proteínas infecciosas. Agentes responsables de encefalopatías espongiformes
transmisibles, que afectanal sistema nervioso central (entre ellas la conocida enfermedad
de la vaca loca, por ejemplo). Pertenecen al nivel de organización macromolecular por estar
formados por una proteína. Su transmisión puede ser: esporádica, hereditaria o infecciosa.
Virus satélites y ARNs satélite.
Los virus satélites son similares a los virus, son capaces de producir enfermedades que se
asociana ciertos virus pero dependen del virus común para poder multiplicarse y enfermar a
un organismo.
Los ARN satélites son pequeñas moléculas de ARN lineal que existen en ciertos virus, pueden
estar relacionados al ARN del virus (empaquetados en sus capsides) o también al ARN de las
células del organismo hospedante. Se reproducen solo en presencia del virus colaborador.
Atenúan las infecciones virales, puede ser una respuesta protectiva del hospedante.

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Organización molecularde la célula
Una unión química es una fuerza de atracciónelectrostática que mantiene unidos a los
átomos, se unen por la energía que tiene cada uno, cuanto más energía más fuerte es la
unión.
Un enlace covalente se forma cuando dos átomos comparten uno o mas pares de
electrones, para alcanzarcada uno de ellos la configuración electrónica mas estable. Si
comparten un par es un enlace covalente simple, si comparten dos pares es doble y si
comparten tres pares es triple.
Un enlace iónico se forma como resultado de la atracciónentre iones de carga opuesta. Los
iones se forman por la tendencia a ganar o perder electrones para alcanzar la configuración
electrónica mas estable. Su fuerza depende del medio, cuanto más polar es, más débil es la
unión.
Todos los organismos vivientes están organizados alrededor del elemento carbono. Las
moléculas organizadas a su alrededor constituyen los compuestos orgánicos. El átomo de
carbono forma uniones covalentes muy fuertes entre si y con átomos de otros elementos,
dando origen a diversos grupos funcionales. Posee la capacidad de establecer enlaces
simples, dobles y triples conlos otros átomos de carbono formando cadenas y anillos de
diferentes tamaños, esto le da la posibilidad de participar en la formaciónde muchos
compuestos.
Ordenamiento de las moléculas dentro de la célula
Esta controlado por uniones débiles que se establecen entre átomos de la misma o de
diferentes moléculas. Las uniones dentro de la misma molécula contribuyen a darle la forma
y la flexibilidad de las que depende su función. Las uniones intermoleculares débiles
participan en el reconocimiento de los componentes celulares y en la formaciónde
organelas.
La vida se originó en el agua, que es el componente más abundante de los seres vivos y es
una molécula polar. El agua es el solvente donde se hallan disueltas las sustancias necesarias
para la existencia de las células. Las estructuras, propiedades y comportamiento de las
biomoleculas (glúcidos, lípidos, ácidos nucleicos y proteínas) están influenciadas por el agua.
Los compuestos iónicos y las moléculas polares son solubles en agua, el agua tiene
propiedades solventes únicas debido a la naturaleza polar de sus moléculas y a su capacidad
para formar uniones puente de hidrogeno.
Es imposible insertar en el agua una molécula orgánica no polar, incapaz de establecer
enlaces puente hidrogeno. La tendencia de las moléculas no polares a asociarse en presencia
del agua, se llama interacciones hidrofobicas. Las interacciones hidrofobicas son importantes
en las interacciones moleculares en los sistemas biológicos (enzima-sustrato, antígeno-
anticuerpo) y en la formaciónde estructuras subcelulares como las membranas. Existen
otros grupos de sustancias que tienen en sus moléculas simultáneamente grupos polares y
no polares, son las sustancias anfipaticas o anfifilicas (ejemplo el jabon)
Todos los seres vivos están formados por las mismas clases de biomoléculas, que están
constituidas por:
- Glúcidos: todos derivados de los monosacáridos. Son sustancias que tienen en común los

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grupos funcionales aldehído o cetona y alcoholes.
- Lípidos: que constituyen una gran variedad de sustancias conla característica común de ser
insolubles en solventes polares
- Proteínas: de las que hay varios miles diferentes, todas formadas por los mismos veinte
aminoácidos.
- Ácidos nucleicos: responsables de nuestra identidad, son el resultado de la combinaciónen
largas cadenas de cuatro nucleótidos diferentes.
Proteínas
Las proteínas son las macromoléculas mas abundantes en las células, todas las
características de los seres vivos dependen de estas, son las biomoleculas de mayor variedad
estructural y funcional, sus funciones se dividen en dinámicas (proteínas globulares) y
estructurales (proteínas fibrosas)
Los procesos bioquímicos requieren estructuras dinámicas: muchas proteínas (las
globulares) realizan sus funciones a través de la unión con otras moléculas a las que
reconocenespecíficamente. La unión que se establece entre estas es dinámica. La proteína
reconoce su molécula específica, se le une y en algunos casos interactúa con ella, después la
libera.
La actividad metabólica de la célula depende de las proteínas enzimáticas que catalizan
reacciones químicas, los genes llevan la informaciónque determina cada una de las
proteínas del organismo, y a su vez estos genes requieren de proteínas que cooperancon los
ácidos nucleicos, como las que replican el ADN, o la síntesis de ARN y de las mismas
proteínas.
Otras proteínas, las que permiten la entrada y salida de sustancias de los compartimentos
celulares, cumplen la función de transporte. (ejemplo glucosa o aminoácidos, necesitan de
transportadores)
Las proteínas son importantes en el control del metabolismo celular, algunas son mensajeros
químicos (hormonas) y otras ubicadas en las membranas reconocena los mensajeros,
constituyen receptores específicos de hormonas o neurotransmisores.
La defensa del organismo contra las infecciones por virus, bacterias y parásitos, es llevada a
cabo por proteínas globulares (inmunoglobulinas). Otra forma de protección frente a una
herida es una coagulaciónde la sangre, en donde participa la proteína fibrina.
El mantenimiento de la estructura celular requiere proteínas fibrosas: pueden estas
asociadas a las membranas o formas estructuras dentro de las células (colageno). También
constituye cilios y flagelos que intervienen en los movimientos coordinados de células. Y en
la protección, pelos, uñas y plumas (queratina).
Forma de las proteínas:
Los aminoácidos son las unidades estructurales de las proteínas, osea: una proteína es una
secuencia de aminoácidos. Todas las proteínas están formadas por los mismos 20
aminoacidos comunes.
Aminoácido:
COOH (acido)
|

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H2N - C - H
(amino) | (hidrogeno)
R
R varía en cada aminoácido (hay 20), y de esto depende su propiedad. Los aminoácidos se
clasificanen polares sin carga, polares con carga e hidrofobicos.
Los aminoácidos se combinan entre si mediante uniones peptidicas (rígida y plana)
formando cadenas lineales no ramificadas
Estructura de las proteínas:
Primaria: se describe el orden, la cantidad y la clase de aminoácidos que la constituyen.
- Secundaria: la cadena toma espontáneamente la conformaciónmas favorable en el
espacio, permitida por las limitaciones que le imponen los restos laterales de los
aminoácidos y la secuencia en que están.
- Terciaria: conformacióntridimensional del polipeptido plegado. La cadena polipeptidica se
pliega sobre si misma espontáneamente, adoptando una postura energéticamente mas
favorable, sucede por los restos laterales hidrofobicos, que evitan el contacto conel medio
acuoso o con grupos polares, mientras quedan en la superficie los restos laterales polares.
Esto determina su forma, y su forma determina su función.
Dominios: porciones continuas de una cadena polipeptidica que adoptan una forma espacial
compacta y globular, conuna función específica dentro de la molécula. La mayoría de las
proteínas son modulares, están formadas por dos o tres dominios, cada uno con una
función.
- Cuaternaria: la manera en que interactúan las subunidades de una proteína multimerica,
osea formadas por mas de una cadena polipeptidica (cada cadena se llama subunidades o
monómero, pueden ser o no iguales)
Las proteínas pierden la actividad biológica cuando se rompe su conformación. Las uniones
de las estructuras secundarias, terciaria y cuaternaria son mas débiles que la primaria, se
rompen fácilmente, con temperaturas altas, por solventes orgánicos, desnaturalizan y
pierden la conformaciónnativa.
Proteínas conjugadas: contienen grupos prostéticos, no peptidicos.
Dinámica y función de las proteínas
Relaciónentre la estructura y la función de las proteínas:
El colágeno tiene función de proteccióny sosten. Pertenece a una familia de proteínas
fibrosas presentes en todos los animales, son las proteínas mas abundantes en los
vertebrados. Es el principal componente de la piel, huesos, tendones, cartílagos, vasos
sanguíneos y dientes. Forma fibras insolubles de gran resistencia mecánica. Su estructura
primaria es atípica, y la triple hélice es una estructura secundaria exclusiva del colágeno.,
esta formada por tres cadenas polipeptdicas de mil aminoácidos que pueden no ser iguales.
Esta triple hélice se denomina tropocolageno, y muchas fibras de tropocolageno forman la
molecula de colágeno
La mioglobina(Mb) y hemoglobina(Hb) son proteínas globulares conjugadas, confunciones
de transporte y oxigeno, solucionan el problema de requerimiento de oxigeno en los
organismos pluricelulares. La hemoglobina (proteína tetramerica) transporta oxigeno desde
los pulmones hasta los tejidos donde lo libera, el dióxido de carbono desde los tejidos hasta

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los pulmones que lo liberan, y participa de la regulación del pH de la sangre. La mioglobina
(monomerica) que esta en los musculos, sirve de reserva de oxigeno intracelular y facilita la
difucion del mismo hacia las mitocondrias, esta es capaz de unirse al oxigeno, impedir que se
reduzca y poder liberarlo de acuerdo a las necesidades de los tejidos.
Ácidos nucleicos
Los nucleótidos son las unidades estructurales de los ácidos nucleicos, están distribuidos en
todos los tipos celulares. Una de sus funciones es ser precursor monomerico de los ácidos
nucleicos, ADN y ARN. También son transportadores de energía metabólica, mediadores de
procesos fisiológicos (transmisión de información del medio extracelular al intracelular),
agentes de transferencia de otros grupos químicos y efectores alostericos.
Los nucleótidos se componen de una base nitrogenada, una aldopentosa y uno, dos o tres
acidos fosfóricos.
Son parte de las coenzimas, sustancias cuya presencia es imprescindible en determinadas
reacciones enzimáticas. Estas actúan como transportadores transitorios de electrones o
grupos funcionales específicos.
Los nucleótidos sirven como activadores y transportadores de intermediarios requeridos
para una variedad de reacciones
ADN y ARN, las moléculas de la herencia
Los ácidos nucleicos son las macromoléculas que contienen y transmiten la información
hereditaria. Las proteínas determinan la forma, funciones y movimiento de la célula y
catalizany regulan las reacciones celulares, pero son los ácidos nucleicos los que contienen
las instrucciones para que la célula sintetice sus proteínas, estas instrucciones están en un
lenguaje codificado como secuencias lineales de bases nitrogenadas. La célula traducirá
estas secuencias a la secuencia de aminoácidos de las proteínas que determinara la
estructura tridimensional de estas.
Hay dos tipos de acidos nucleicos: ADN y ARN, la informacióngenética en todos los
organismos pro o eucariota esta en el ADN, sin embargo en los virus esta información puede
estar en cualquiera de los dos.
Ambos están formados por combinaciones de cuatro nucleótidos diferentes, los nucleótidos
que del ADN poseen un grupo fosfato,la pentosa desoxirribosa y una de las siguientes bases
nitrogenadas: adenina, guanina, citosina o timina. Los que forman parte del ARN tienen un
grupo fosfato,la pentosa ribosa y una de las siguientes bases nitrogenadas: adenina,
guanina, citosina o uracilo.
Ambos poseen un esqueleto covalente constante formado por pentosas unidas con fosfatos,
la parte variable es la secuencia de bases nitrogenadas de los nucleótidos.
El modelo de Watson y Crick sostiene que el ADN esta formado por dos cadenas de
nucleótidos complementarias y antiparalelas enrolladas en una doble hélice, la importancia
de este modelo es que permite hacer dos predicciones fundamentales: 1) sugiere la forma
en que el ADN puede replicarse, proceso indispensable para que la información genética
pase de una generación a la siguiente. 2) hace pensar que la secuencia de bases
nitrogenadas es la responsable de la secuencia de aminoácidos de la proteína, significando
que la informaciónpara sintetizar proteínas esta almacenada en el ADN en forma codificada
y que de alguna manera seria traducida al lenguaje diferente de secuencias de aminoácidos

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en las proteínas. Surgia asi el concepto de código genético.
La replicación de ADN es semiconservativa. El mecanismo consiste en que las dos cadenas
que forman la doble hélice se separan y cada hebra sirve como molde para la síntesis de la
cadena complementaria. La cadena sintetizada se unirá con la cadena molde formando
puentes de hidrogeno
((Uniones puente hidrogeno – débiles, y dsp están otras uniones que son covalentes)
El código genético está constituido por tripletes de nucleótidos Cada clase de proteína esta
constituida por una secuencia de aminoácidos específicos y esta secuencia se corresponde
con una secuencia determinada de nucleótidos del ADN, osea que la celula maneja dos
idiomas distintos: uno concuatro signos (las cuatro bases nitrogenadas) para almacenar la
información, y otro con20 signos (los aminoácidos) para llevar a cabo lo que dicha
información indica. Osea que: la información contenida en el ADN se expresa a través de las
proteínas.
Surge el problema de cómo la célula descifra la información almacenada en el ADN para
construir las proteínas, para esto es necesario la existencia de un código genético que
relacione la secuencia de nucleótidos con la secuencia de aminoácidos.
Empieza conuna molécula de ARN mensajero (que se sintetiza del ADN) complementaria a
la secuencia de ADN que contiene la información requerida, su secuencia de bases
nitrogenadas es leída en grupos de tres nucleótidos llamados tripletes o codones, cada
triplete equivale a un aminoácido, de forma tal que la secuencia de nucleótidos del ADN
lleva un mensaje univoco para la síntesis de cada proteína.
Cuando ocurre un cambio en la secuencia de nucleótidos del ADN se produce una mutación,
la cual puede determinar un cambio en la secuencia de aminoácidos de las proteínas
codificadas conimportantes consecuencias en su actividad biológica.
Las moléculas de ADN de distintas especies tienen diferente longitud.
La doble hélice es una molécula flexible que puede encontrarse en forma lineal o circular,
esto le permite adaptarse a las dimensiones de la célula o la capside viral. El ADN de las
bacterias y algunos virus son moléculas circulares cerradas (para replicarlas están las
topoisemorasas, enzimas que cortan desenrollan y vuelven a unir las cadenas)
La función del ARN en la célula es la de traducir la información genética contenida en el ADN
a la secuencia de aminoácidos de las proteínas, pero existen virus (el de la gripe) que solo
poseen ARN y en este caso tiene la misma función que el ADN, almacenar información
genética.
Las células contienen tres tipos de ARN: ribosomal (ARNr), mensajero (ARNm) y de
transferencia (ARNt). Los tres son sintetizados a partir de la informacióndel ADN mediante
un proceso llamado transcripción.
ARNt: (tiene forma de cruz) cumple conla función de molécula adaptadora en la síntesis de
proteínas, en sus extremos tienen dos grupos de bases nitrogenadas no apareadas, uno de
estos forma el anticodon, cuyas tres bases se aparearan con las de un triplete
complementario de la molécula de ARNm. Por otro lado en uno de sus lados tiene la
secuencia CCA que se unirá covalentemente a un aminoácido especifico, de esta forma
permite que los aminoácidos se alineen de acuerdo con la secuencia de nucleótidos del
ARNm y la proteína codificada de dicha información.
ARNr: forma parte de los ribosomas, todos los acontecimientos de la síntesis proteica se

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producen en los ribosomas, que son complejos supramoleculares formados por proteínas y
ARNr. Desempeña un papel central en las actividades catalíticas del ribosoma.
ARNm: poseen secuencias de ADN de las que han sido transcriptos, estas tienen información
para la secuencia de aminoácidos de las proteínas. En las células eucariontes también existe
ARN nuclear pequeño (snARN) que interviene en la maduración del ARNm.
Glúcidos (hidratos de carbono)
Son estructuralmente sencillos pero también los mas importantes, de hecho los tres
compuestos orgánicos mas abundantes de la biosfera (celulosa: conforma las paredes
celulares de la mayor parte de los vegetales, quitina: es el componente fundamental del
exoesqueleto de los artrópodos y almidón: reserva energética intracelular de vegetales)
pertenecen a este grupo de biomoleculas.
Estas biomoleculas aportan una parte considerable de la energía necesaria para cubrir las
necesidades metabolicas, tanto de procariotas como de eucariotas. (en especial la glucosa) y
también están los monosacáridos que tienen un papel importante en la interaccion entre las
células, del mismo individuo y de otras especies (como las infecciones)
Monosacáridos: son las unidades que formanlos glúcidos, son polihidroxialdehidos o
polihidroxicetonas.
Caracteristicas: Son polares (solubles en agua). Se disuelven en agua porque se forman
puentes hidrogeno entre los OH y el agua. Son de gusto dulce, no son hidrolizables. Los
azucares de 5 y 6 C pueden existir en forma cíclica (hemiacetalica) o lineal.
Se clasificansegún el numero de carbonos: 3C: Triosas, 4C: Tetrosas, 5C: Pentosas, 6C:
Hexosas.
Sus funciones: Las triosas y las tetrosas son intermediarios metabolicos. Las pentosas forman
parte de los nucleótidos y las hexosas son combustibles celulares.
Disacáridos: Están formados por dos monosacáridos con perdida de la molecula de agua.
(Unión glicosidica) Son polares (solubles en agua). De gusto dulce, se hidrolizan dando
unidades de monosacáridos.
Hay dos formas de uniones glucosidicas: a y b.
Casi todos los disacáridos tienen poder reductor. La sacarosa no tiene poder reductor.
Se clasificanen:
- Maltosa (2 glucosas unidas por enlace a): tiene poder reductor en la cebada cerveza se
encuentra libre pero generalmente se obtiene por hidrólisis enzimática del almidon, el
hombre posee una enzima especifica (maltasa) que hidroliza este disacárido.
- Isomaltosa: tiene poder reductor, no se encuentra libre en la naturaleza, se obtiene por
hidrólisis enzimática de glucógeno. El hombre posee una enzima especifica (glucosidasa) que
hidroliza, específicamente este disacárido.
- Celobiosa (2 glucosas unidas por enlace b): tiene poder reductor, no se encuentra libre, se
obtiene por hidrólisis enzimática de la celulosa. Los rumiantes (no el hombre) poseen
enzimas especificas (de origen microbiano) que atacanlas uniones b.
- Sacarosa (glucosa + fructosa): no tiene poder reductor, se encuentra en la caña y
remolacha. Es el azúcar común de la cocina. El hombre posee una enzima (sacarosa)
especifica que hidroliza la unión glucosidica a.

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- Lactosa (galactosa + glucosa): tiene poder reductor, se encuentra en la leche. Los
mamíferos poseen una enzima (lactasa)especifica que rompe la unión galactosidica b.
Funciones: diversas, ej: la sacarosa es la forma de transporte de glúcidos en los vegetales y la
lactosa es el azúcar de la leche de los mamíferos.
Oligosacaridos: resultan de la unión de más de dos monosacáridos (hasta 20) los de mayor
interés biológico son los relacionados conproteínas (glucoproteínas) compuestos que
resultan de una elaborada expresión genética.
La fracciónglucidica de estas glucoproteinas y glucolipidos se asocia a funciones de
reconocimiento y señalización (entre células o células y biomoleculas) por esta razón son
abundantes en la superficie de las membranas biológicas (glucolipidos) y en las moléculas
del sistema inmunitario (inmunoglobulinas). Estas funciones consisten en diferenciar lo
propio de lo ajeno (toxinas, bacterias, células) y en los organismos pluricelulares sirven como
guía en los procesos de migración celular y en la distribución de biomoleculas entre los
distintos tejidos.
También cumplen funciones de protección.
Polisacáridos: La forma predominante de los glúcidos en la naturaleza es como polisacáridos.
Estos son polímeros de alto peso molecular que por hidrólisis enzimática o acida dan
unidades de monosacáridos. Están formados por cientos de unidades de monosacáridos,
unidos también por uniones glucosídicas (estas impiden la formaciónde enodioles, los que
dan poder reductor, osea que estos no tienen poder reductor) son polares (hidrofilicos) pero
insolubles en agua debido a su gran tamaño. Se hidratan y forman soluciones coloidales. No
tienen sabor dulce.
Estas macromoléculas poliméricas pueden estar formadas por un solo tipo de monómero o
por dos tipos que se disponen en forma alternada.
Se clasificanen
- Homopolisacáridos: Pueden cumplir funciones de almacenamiento intracelular. Dan por
hidrólisis un solo tipo de monosacáridos, como el almidón (la forma bajo la cual las células
vegetales almacenan glucosa formando gránulos); glucógeno (es el equivalente al almidón
en el reino animal); celulosa (que por hidrólisis da glucosa, es el polisacárido mas abundante
de la naturaleza y es insoluble, forma la pared celular); insulina (que da fructosa); quitina (se
encuentra en el exoesqueleto de moluscos y artrópodos donde puede servir de matriz para
el depósito de sales minerales)
- Heteropolisacáridos: Dan por hidrólisis distintos tipos de monosacáridos,como es el caso
de los Glucosaminoglucanos (cadenas de azúcares derivados) y Péptido glucano.
- Peptidoglucanos: Están presentes en las paredes bacterianas, la síntesis de estos puede ser
inhibida por antibióticos (penicilina).
Lípidos
Se llama lípidos a una serie heterogenea de compuestos que tienen en común una
propiedad física: son poco solubles, algunos insolubles directamente en agua, pero si son
solubles en solventes no polares.
Saponificables: contienen siempre en su estructura por lo menos un ácido graso. Con
respecto a su comportamiento en el medio acuoso, se definen dos zonas: la cabeza polar

13. 13
afin conel agua y la cola no polar que es hidrofobica. (a este tipo de biomoleculas con una
parte polar y otra no, se las llama anfipaticas). Estan:
- Los ácidos grasos, cuantos más átomos de carbono poseen en la cadena, más insolubles
son en agua y además, a temperatura ambiente (25º C) son sólidos. Por el contrario, cuanto
más corta es la cadena, son líquidos a temperatura ambiente y más solubles. pueden ser
saturados (sólidos a temperatura ambiente) o insaturados (líquidos a temperatura
ambiente). Los ácidos grasos pueden unirse a alcoholes mediante uniones químicas
denominadas “uniones tipo ester”. El alcohol que generalmente se “esterifica” conácidos
grasos se llama glicerol y posee tres carbonos. En cada carbono se puede unir un ácido
graso, es decir que un glicerol puede unirse a tres ácidos grasos. La molécula que se forma se
denomina triglicérido.
- Glicéridos(o grasas neutras): unión entre glicerol y 1, 2 ó 3 ácidos grasos (monoglicéridos,
diglicéridos, triglicéridos). son los lípidos biológicos mas abundantes y cumplen un rol
fundamental como reservorios energéticos citoplasmáticos. Esto se debe a su insolubilidad y
a su alto valor calórico.
Saponificación: si se trata de un glicérido con un álcali se rompe el enlace éster,
reconstituyéndose el glicerol, mientras que el acido graso toma el catión en lugar del
hidrogeno, constituyéndose asi el jabón.
- Fosfoacilgliceridos (fosfolípidos): unión entre glicerol + 2 ácidos grasos + fosfato; la
presencia de acido fosfórico le da un carácter anfipático. Cumplen funciones
primordialmente estructurales, llegando a conformarbuena parte de los lípidos de
membrana. En el agua formanbicapas.
- Esfingolípidos: unión entre esfingol + ácido graso; son anfipáticos; su función:
constituyentes de las membranas biológicas.
- Glucolipidos: compuestos de alto peso molecular, abundantes en el tejido nervioso y se
caracterizanpor poseer una parte hidrofobica y un oligosacarido hidrofilico. Si la porción
glucosidica es solo una molecula de galactosa es un glucolipido cerebrosido, y si le
agregamos un resto oligosacarido es un típico gangliosido.
Los lípidos y las membranas biológicas: las membranas biológicas separan dos soluciones
acuosas: lo que queda afuera de la celula (extracelular) y lo que queda dentro (intracelular).
Ambas soluciones tienen distinta composiciónquímica.
En eucariotas el medio intracelular esta separado en distintos compartimientos, limitados
también por membranas biológicas. Los lípidos constituyen la mitad de los componentes
moleculares de las membranas biológicas, conformando la matriz lipida de la misma.
Micelas: agrupaciones moleculares en las que las colas hidrofobicas se orientan hacia
adentro, y las polares hacia la fase acuosa.
Insaponificables: Estos lípidos no presentan uniones ester, porque derivan de la
polimerización de un hidrocarburo de 5 carbonos, el isopreno.
Se clasificanen:
- Terpenos: formados por dos o mas unidades de isopreno, pueden ser moléculas lineales,
cíclicas o ambas. Son importantes ya que de ellos deriva la coenzima Q (que interviene en el
transporte de electrones de la cadena respiratoria) y las vitaminas liposolubles A, E, K.
Los derivados del isopreno también se hallan difundidos entre los vegetales verdes, dado
que las hojas de las plantas poseen pigmentos cuya estructura química puede considerarse

14. 14
derivada del isopreno (clorofila,carotenos y látex). Por su carácterhidrofobico se los
encuentra asociados a la matriz lipidica de las membranas biológicas.
- Esteroides: son derivados cíclicos del isopreno, todos los esteroides naturales tienen en
común un núcleo hidrocarbonado formado por 4 anillos de carbonos e hidrógenos.
ejemplos: hormonas esteroideas, esteroles, ácidos biliares, vitaminas.
- Esteroles: se originan a partir del escualeno, el mas abundante en los tejidos animales es el
colesterol, a partir de este se sintetizan sales biliares, la forma hormonalmente activa de la
vitamina D, corticoides, andrógenos y estrógenos.
Introducción almetabolismo
Energía: es la causa capaz de producir trabajo. Puede ser potencial (cuando un objeto
almacena energía por su posición: un auto parado, una célula en reposo), cinética (cuando
existe movimiento: un auto en movimiento, el espermatozoide en movimiento), calórica
(desprendimiento del calordurante el trabajo muscular), eléctrica (pasaje de iones a través
de la membrana), química (la existente entre las uniones de átomos y moléculas), etc.
Termodinámica: es la ciencia que se encarga de estudiar los cambios energéticos que se
producen en el universo. Mediante sus tres leyes solo se ocupa de los aspectos
macroscópicos de un sistema: temperatura, presión, volumen, trabajo, calor, desorden, etc.
Le interesa la variación que se produce en el sistema antes y luego del cambio, sus leyes son:
- Ley de conservaciónde la energía: establece que la energía no puede ser creada o
destruida, puede cambiar de forma o transferirse de un lugar a otro. Cuando un sistema
cambia de un estado a otro (gaseoso, liquido o solido) la cantidad total de energía
transformada es la misma independientemente del cambio. (ej: si se quema glucosa
mediante una llama hasta convertirla en dióxido de carbono y agua, liberara la misma
cantidad de energía la celula para formarglucosa).
Cuando un sistema cambia de un estado a otro puede perder o ganar energía bajo la forma
de calor y trabajo, a costa del entorno, osea, el trabajo puede efectuarse contra otra fuerza,
ejemplo: al levantar algo lo hago contra la fuerza de gravedad)
Los sistemas materiales están constituidos por atomos y moléculas en continuo movimiento,
las que pueden estar en estado gaseoso, liquido y/o solido, según en que estado se
encuentren, el movimiento será mayor o menor, osea,tendrán distinta energía cinética (lo
que nosotros podemos sentir como calor). La materia no contiene calor,sino que tiene
energía de distintas formas, pudiéndose transferir de un sistema a otro en forma de calor.
(de un cuerpo a otro, del mas caliente al mas frio).
Solo una parte de la energía producida es útil, o capaz de realizar trabajo, esta cantidad de
energía útil se la llama energía libre. La parte inútil de la energía es la que contribuye a
aumentar el desorden que se conoce como entropía.
- Segunda ley: relaciónentre la energía libre y la entropía. Siempre que se produce una
transformación de energía capaz de generar trabajo, parte de la misma se pierde en forma
irrecuperable aumentando el desorden. Como el universo tiende en forma constante a
aumentar este desorden en busca de estados mas estables, los cambios de energía en los
sistemas tenderán a producirse de forma tal que cada vez quede menos energía útil para
realizar el trabajo. Entonces la ley dice: todo cambio energético se produce de estados de
mayor energía a menor energía. La consecuencia de esto es que durante los cambios

15. 15
energéticos la tendencia espontanea será la que permita la realización de un trabajo
aumentando la entropía (el desorden del universo) (los procesos químicos y físicos tienen a
aumentar la entropía, en todo proceso aumenta el desorden del universo)
Proceso exergónico: es un proceso en el cual el contenido energético, al inicio, es mayor que
en el estado final; por lo tanto, en dicho proceso se ha liberado energía al medio.
Proceso endergónico: es un proceso en el cual el contenido energético inicial es menor que
en el estado final; por lo tanto, en dicho proceso se ha entregado energía al sistema .
Entropía: es una forma de cuantificarel desorden de un sistema. A mayor entropía, mayor
desorden.
Bioenergética
Los seres vivos tienen un elevado grado de orden molecular, pero viven en un entorno que
se encuentra desordenado.
Crean y mantienen su complicado orden molecuar en un entorno caótico porque los seres
vivos no escapan a las leyes de la termodinámica.
Según la primera ley, la energía total del sistema (las células) y de su entorno permanece
constante, esto significa que nuestro sistema no puede consumir ni crear energía, sino que
puede transformarla de un tipo a otro. Es decir, los seres vivos absorben del entorno energía
que les es útil (energía libre) la cual sera capaz de realizar trabajo en la celula (ej: transportar
moléculas, contraer musculos) y devuelven la misma cantidad de energía en energía calórica.
La segunda ley explica que la energía inútil que devuelve la célula al entorno, aumenta la
entropía del entorno, manteniendo su orden esencial. Osea, mantiene su orden a expensas
de aumentar el desorden de su entorno.
La célula es una maquina química isotérmica (todas sus partes tienen la misma temperatura)
que extrae energía libre del medio, y que constituye un sistema abierto en estado
estacionario. La energía que la célula toma de su entorno la recupera en forma de energía
química, la cual se transforma en la maquinaria celular para realizar un trabajo químico
como ocurre en la síntesis de los componentes celulares, un trabajo mecánico como ocurre
en la contracciónmuscular, etc.
La energía libre que va a utilizar la celula para sus trabajos, la recuperan en forma de energía
química (es la contenida en los enlaces que realizan los atomos para constituir moléculas, y
es la que los mantiene unidos entre si, al romperse un enlace químico, la forma de energía
que se libera es la energía química)
No todas las células obtienen del entorno el mismo tipo de energía, hay dos grupos:
- Las células fotosintéticas: utilizan la luz solar, energía lumínica absorbida por un pigmento
llamado clorofila y es transformada por la maquinaria celular en energía química, la cual es
utilizada en distintos trabajos dentro de la celula. Son células autótrofas,fabrican su propio
alimento a partir de la energía absorbida.
- Las células heterotróficas: no sintetizan sus alimentos, aprovechan del entorno la energía
química contenida en diferentes moléculas (glucosa)
Ambos grupos recuperan la energía en forma de energía química y la centralizan en un
compuesto químico llamado ATP, que es un transportador de energía química.

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Metabolismo celular
Es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren en el interior de la célula (ocurren de
manera ordenada, eficaz y especifica gracias a estar catalizadas por enzimas). Las funciones
específicas del metabolismo celular son: obtención de energía química a partir de moléculas
orgánicas combustibles o de la luz solar, en ambos casos provenientes del entorno
(oxogenos); convertir los principios nutritivos oxogenos en precursores para las
macromoléculas de la celula; ensamblar estos precursores para formar proteínas, acidos
nucleicos, lípidos y otros componentes de la celula; y formar y degradas las biomoleculas
necesarias para el cumplimiento de las funciones especializadas de la celula.
Las reacciones energéticas se clasificanen:
- Endergonicas: al ocurrir consumen energía
- Axergonicas: al ocurrir liberan energía.
El ATP aporta la energía en las células para que ocurran las reacciones endergonicas, y se
transforma en ADP
El ADP toma la energía libre producida en una reacciónexergonica y forma ATP
El ATP es un intermediario común, ya que esta molecula brinda la energía contenida en su
enlace fosfato rico en energía para las reacciones endergonicas, y es regenerado a partir de
la energía liberada de las reacciones exergonicas, la que se utiliza para fosforilarel ADP. De
esta manera el ATP realiza el acoplamiento energético de estos dos tipos de reacciones que
ocurren en el metabolismo celular.
El ATP conecta todas las reacciones del metabolismo celular a modo de intermediario
energético.
El metabolismo celular se divide en dos fases:
- Catabolismo: (degradan moléculas complejas) constituye la fase de degradación en las
cuales las moléculas nutritivas complejas y grandes (glúcidos, lípidos, proteínas) que obtiene
la celula del entorno o tiene almacenadas son degradadas a moléculas mas sencillas (acido
láctico,urea). El objetivo de esto es usar la energía de estas grandes moléculas para distintos
trabajos celulares. Estas reacciones catabólicas vansiempre acompañadas de liberación de
energía, la cual es guardada por la celula en forma de ATP.
- Anabolismo: (sintetizan moléculas complejas) constituye la fase constructiva o biosintetica
del metabolismo, en la cual se produce la biosíntesis de todos los componentes moleculares
de la celula a partir de precursores sencillos. Al partir de moléculas sencillas para construir
moléculas complejas, se deben formar nuevos enlaces químicos para los cuales se necesita
energía, el ATP es el encargado de aportar esta energía en todos los rincones biosinteticos
de la celula.
Ambos ocurren en la celula al mismo tiempo, y el nexo entre ellos lo realiza el interemdiario
energético ATP, que se encarga de transferir la energía obtenida en las reacciones
catabólicas a las anabólicas.
Las reacciones catabólicas sonexergonicas (es decir, liberan energía) mientras que las
reacciones anabólicas son endergonicas (requieren energía)
Las reacciones anabólicas-endergónicas siempre se acoplancon la ruptura de ATP y las
reacciones catabólicas-exergónicas se acoplan conla síntesis de ATP.

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Enzimas
Las enzimas actúan como catalizadores biológicos que aumentan la velocidad conque
ocurren ciertas reacciones químicas e intervienen en la interconversion de distintos tipos de
energía. Son proteínas.
Todas las reacciones químicas requieren para iniciarse una energía minima, esto es ‘energia
de activacion’ esta, esta relacionada con la temperatura, cuando aumenta se acelera la
velocidad de las reacciones químicas. Pero como los seres vivos tienen un limite en la
temperatura para poder vivir, es necesario disminuir los valores de energía de activación,
esta es la función de las enzimas (también hay unos ARN que sirven, llamados ribozimas)
Es decir: los catalizadores (enzimas) logran acelerar las reacciones químicas al disminuir la
energía de activación.
Las moléculas sobre las que actúan las enzimas se llaman sustratos y las que resultan de esta
acciónse llaman productos
Características:
- son específicas,participan de una determinada reacciónquímica, sobre un sustrato en
particular.
- son eficientes en pequeñas cantidades
- se recuperan luego de la acción,puede actuarsobre numerosos sustratos.
- No alteran el equilibrio de las reacciones que catalizan, solo permiten que se alcance el
equilibrio en un tiempo menor.
Se clasificanen:
- Enzimas simples: la parte proteica posee actividad catalítica
- Encimas conjugadas: además de la parte proteica necesitan otra no proteica (cofactor: Ion
inorgánico o coenzima) para tener capacidad catalítica. La parte proteica se llama apoenzima
y es inactiva. Ambas partes juntas, osea la forma activa, se llama Holoenzima.
Reconocimiento del sustrato:
La parte de la enzima que interactúa con el sustrato se llama sitio activo,ahí están los
aminoácidos que participan del proceso catalítico,generando o rompiendo enlaces.
Hay dos modelos:
- Llave-cerradura: establece una total complementariedad entre el sitio activo de la enzima y
el sustrato sobre el cual actúa
- Ajuste incluido: la complementariedad entre estos se alcanza luego de su interacción. Hay
un reconocimiento dinámico que involucra una modificaciónen el sitio activo
Hay varios factores que pueden afectaro modificarla velocidad de reacciones catalizadas
por enzimas:
- Concentraciónde sustrato: A mayor concentraciónde sustrato, mayor velocidad, hasta
llegar a la velocidad máxima o saturación enzimática (todas las enzimas están ocupadas
catalizando la reacción).
- Temperatura: A mayor temperatura, mayor velocidad, hasta alcanzar la temperatura
óptima. A temperaturas mayores a la óptima, la velocidad disminuye debido a una posible
desnaturalización. A bajas temperaturas la enzima se encuentra inactiva
- pH: La relación entre actividad de una enzima y el pH depende mucho de qué enzima se

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trate. A pH extremos, las proteínas pueden desnaturalizarse y su actividad disminuye. Hay
enzimas que no se ve afectada su actividad con el pH. Otras tendrán un pH óptimo ácido o
básico.
- Presencia de inhibidores: Son moléculas que cuando se unen a las enzimas disminuyen su
actividad (antibióticos, venenos, medicamentos). Los hay reversibles e irreversibles. Dentro
de los reversibles, encontramos los inhibidores competitivos (el inhibidor se une al sitio
activo, disminuyendo la afinidad de la enzima por su sustrato, pero no modifica la velocidad
máxima) y no competitivos (el inhibidor se une en un sitio diferente al sitio activo, dejando
que el sustrato se una a la enzima, pero modificando notablemente la velocidad máxima). La
inhibición irreversible es provocada por sustancias que producen un cambio permanente en
la enzima, haciendo que pierda su actividad (el antibiótico inhibe irreversiblemente el
ensamblaje de la pared de la célula bacteriana).
Cuando ocurre uno de estos, los demás permanecen constantes.
Regulación de la actividad enzimática: la eficacia de la vida se debe a los mecanismos de
regulación de las enzimas, controlan gran cantidad de vías metabolicas que ocurren
simultáneamente en la celula.
Puede darse a tres niveles básicos de regulación de las enzimas:
�regulación de la síntesis de enzimas (inducción-represión): indica un cambio en la cantidad
de enzimas, la síntesis algunas son inducidas por sus propios sustratos y reprimida por sus
productos a nivel genético, actuando en el proceso de transcripción. Dando por resultado
que las enzimas se sinteticen únicamente cuando sean necesarias
�regulación de la degradación de enzimas: la presencia o ausencia de sustratos y cofactores
puede alterar la conformaciónde las enzimas haciéndolas mas o menos susceptibles a su
degradación.
�regulación de la actividad catalítica (activación-inhibición): consiste en modificarla
actividad de las enzimas preformadas, sin variar la cantidad de enzima ya sintetizada por la
celula. Esto constituye a un ahorro de energía para el metabolismo celular. Factores que
contribuyen en el proceso: sistemas multienzimaticos (las transformaciones que sufre un
compuesto se produce en etapas, en cada etapa actúa una enzima diferente, en cada paso el
producto de la enzima anterior, será el sustrato de la siguiente, esta secuencia de llama vías
metabólicas, estando las enzimas alineadas para facilitarla transferencia de productos,
formando sistemas multenzimaticos. Estos sistemas tienen capacidadde autorregulación de
su velocidad); efectos alostericos (enzimas alsotericas o reguladoras: a bajas
concentraciones de sustrato la velocidad es baja, cuando aumenta también lo hace la
velocidad); modificacióncovalente (puede ser reversible: algunas enzimas son reguladas por
adición o sustracciónde grupos unidos covalentemente –ejemplo: una enzima que une o
elimina fosfatos a otra; o irreversible: algunas enzimas se sintetizan en forma de precursores
inactivo y son activadas a un tiempo y en un lugar apropiado); compartimentalizacion
(ordenamiento de las enzimas); isoenzimas (distintas variedades de una misma enzima)
Los distintos tipos de regulación pueden coexistir en una misma enzima, lo que se llama
multimodulacion.
Aplicaciones de las enzimas

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Las enzimas son una herramienta molecular con diversas aplicaciones en las que se explota
su especificidad y efectos catalíticos,entre ellas:
- Usos científicos: utilizadas para el análisis secuencial del ARN y ADN, y en la síntesis de
materiales biológicos y no biológicos para la investigación
- Usos industriales: la usan para la síntesis de productos en gran escala y bajo costo.
- Usos médicos: estudian la posibilidad de usarla para el tratamiento de enfermedades
ocasionadas por defecto de una enzima mediante la aplicaciónde la misma. Si la usan para la
disolución de coágulos sanguíneos
Fotosíntesis
En presencia de la luz, las plantas retienen el dióxido de carbono del aire y lo incorporan a su
cuerpo en forma de materia organica, y además producen oxigeno. Parte de la masa de los
vegetales proviene del agua que absorben del suelo
La fotosíntesis es el proceso mas importante para la vida en la tierra, principalmente por dos
razones fundamentales:
- Utiliza la energía del sol para sintetizar el alimento que permite mantener el
funcionamiento, crecer y reproducirse, a todos los seres vivos del planeta
- Durante la fotosíntesis se produce oxigeno.
La obtención de alimento: llamamos alimento a todo compuesto organico que puede ser
degradado por un ser vivo para obtener la energía que necesita y que sirve como materia
prima para sintetizar los componentes de todas sus células y los liquidos corporales. Todos
los seres vivos que se alimentan de otros organismos o de sus desechos se llaman
heterótrofos (animales, hombres, hongos, bacterias, etc). Y a los organismos que pueden
crecer y reproducirse sin tomar alimento del medio, osea que producen su propio alimento a
partir de sustancias inorgánicas (nutrientes) que toman del medio, (especialmente agua y
dióxido de carbono) se los llama autótrofos (plantas, algas, bacterias).
La síntesis de alimento a partir del dióxido de carbono y el agua es un proceso anabólico,
como todo proceso anabólico la síntesis de alimento es también endergonica, es decir, que
solo puede ocurrir cuando hay energía disponible. De donde sacan esta energía? Todas las
plantas y algas son capaces de sintetizar su alimento usando la energía del sol, y por eso
reciben el nombre de fotoautotrofos.La síntesis de compuestos orgánicos a partir de
compuestos inorgánicos, utilizando la energía de la luz, se llama fotosíntesis.
En las bacterias fotosintéticas y las algas la fotosíntesis ocurre en todas las células del
cuerpo, en las plantas y vegetales solo en las células de las hojas y los tallos jóvenes. Se
caracterizanpor tener colorverde, por la presencia del pigmento clorofila,que es el
encargado de captarla energía de la luz y transferirla al proceso de la síntesis del alimento.
(pueden tener tonos rojo amarillo marrón tmb)
La luz y la síntesis de alimento
La luz es absorbida por la clorofila,esta se encuentra en el interior de las células, formando
parte de membranas biológicas. En las células procariotas se encuentra en la única
membrana que poseen, la plasmática. En las células eucariotas se encuentra en el interior de
organelas llamadas cloroplastos.
Los fotosistemas: Son complejos macromoleculares embebidos en las membranas de los

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tilacoides. En los fotosistemas se distinguen dos zonas. En el centro se encuentra el centro
de reacción (dos macromoléculas de clorofila unidas a un complejo de proteinas) donde
comienza una serie de complejos eventos fisicoquímicos que culminan conla síntesis de los
compuestos organicos. Rodeando al centro de acciónse encuentra un complejo antena
formado por clorofila y otros pigmentos fotosintéticos,estos son los que captan la energía
luminosa y la mandan al centro.
Hay dos tipos de fotosistemas: I (posee moléculas de clorofila que captan ondas de 700
nanometros de longitud, este es el responsable de la fotosíntesis de las bacterias verdes) y II
(tiene en su centro de reacciónmoléculas de clorofila que absorben ondas de 680
nanometros, estos son los responsables de la fotosíntesis en las bacterias purpuras)
Los cloroplastos se asemejan a bacterias fotosintéticas,porque en el interior de los
cloroplastos hay una molecula de ADN circular y no asociada a proteinas, semejante al
cromosoma que se encuentra en las bacterias. También se multiplican ambos por fision
binaria.
La fotosíntesis es un proceso de oxido-reduccion: durante el proceso de fotosíntesis los
atomos de carbono se unen formando cadenas carbonadas y se reducen, es decir que ganan
atomos de hidrogeno. La reducción del carbono esta acoplada con un proceso de oxidación
(porque para que una sustancia se reduzca debe haber otra que pierda protones y
electrones, es decir que se oxide). La sustancia que se oxida en la fotosíntesis es el h2o. se
reduce el carbono para formarglucosa y se oxida el oxigeno para formar agua solo ocurre
gracias a la energía lumínica.
Etapas de la fotosíntesis:
- Etapa fotoquímica o luminosa: Depende de la luz y se desarrolla en las granas de los
cloroplastos y en las laminillas de las cianobacterias. En esta etapa la energía de la luz es
aprovechada para formar ATP y para reducir el NADP+, formando el NADPH2.
Cuando la luz incide sobre los cloroplastos las moléculas de pigmento se excitan, al excitarse
las del centro de reaccióndel fotosistema I desprenden un electrón que es transferido a la
ferredoxina, esta esta en la membrana del tilacoide y transfiere el electrón al NADP+, La cual
se encuentra en el estroma, y al recibir dos electrones el NADP+ se reduce transformándose
en NADPH2.
(Los electrones desprendidos del fotosistema I tienen como aceptor final al NADP+ que se
reduce a NADPH+ H+. El fotosistema I queda con déficit de electrones.
Los electrones desprendidos del fotosistema II se transfieren por una cadena de transporte
de electrones que va del fotosistema II al I. Se cubre así el déficit de electrones del
fotosistema I. Este recorrido de los electrones entre ambos fotosistemas permite la síntesis
de ATP (modelo quimioosmótico).
El déficit de electrones en el fotosistema II es compensado con electrones que provienen de
la fotólisis del H2O. Por este mecanismo el H2O se oxida y forma O2 liberado a la atmósfera.
Modelo quimiosmotico: Propone que a medida que los electrones fluyen de un compuesto
potencial de oxido-reduccion negativo a otro mas positivo, la energía liberada se usa para
bombear protones, ese bombeo se hace a través de una membrana biológica esencialmente
impermeable a los protones, creando una suerte de energía potencial. Los protones
acumulados en un lado de la membrana solo pueden fluir por canales de protones. La

21. 21
energía potencial acumulada en ese gradiente se utilizará para la síntesis de ATP.
- Etapa bioquímica u oscura: Transcurre en el estroma de los cloroplastos y en el citoplasma.
No depende directamente de la luz pero para que ocurra son necesarios el ATP y el NADPH2,
formados durante la etapa anterior. Acá las moléculas de carbono que se encuentran en los
cloroplastos son reducidas y ensambladas con los electrones aportados por el NADPH2 y la
energía aportada por el ATP, formando así moléculas de hidrato de carbono. Esta síntesis de
hidratos de carbono ocurre por una serie de reacciones químicas encadenadas en un ciclo
llamado ciclo calvin-benson.
El carbono se encuentra en el aire y llega al interior de los cloroplastos por un proceso de
difusión simple. Una vez en el estroma el carbono se une conribulosa 1-5 difosfato,por la
acciónde la rubisco. De esto surge el acido 3-fosfoglicerico,el cual es fosforilado conel ATP
y reducido por los electrones del NADPH+H+ transformándose en giceraldehido-3-fosfato.
Las moléculas de giceraldehido-3-fosfato que no son utilizadas se convierten en hidratos de
carbono, o si quedan en el estroma forman glucosa que luego serán polimerizadas en forma
de almidon. (el almidon es la forma de guardar glucosa, para usarla cuando falta luz o caen
las hojas y no hay fotosíntesis). En otros casos son exportadas al citoplasma donde pueden
utilizarse para obtener energía en el proceso de respitacion celular.
(Resumen de esto en la pagina 288-289)
La fotosíntesis es un proceso regulado: La fotosíntesis depende de condiciones ambientales
y está sujeto a distintos tipos de regulación interna. Entre estos la intensidad de la luz, la
temperatura y la concentración de dióxido de carbono.
Respiración: cuando se queman maderas y queda la ceniza se observa que baja su volumen,
todo eso se transformo en dióxido de carbono y agua. Esto, la degradación de un compuesto
organico produciendo dióxido de carbono y agua liberando energía se llama combustión.
Una característica de la combustión es que solo ocurre en la presencia de oxigeno.
El alimento y la energía en los seres vivos: en los organismos, la energía que posibilita la vida
viene de la combustión de las moléculas de alimento. Este proceso se llama respiración
celular y ocurre en el interior de todas las células (en las eucariontes, en el interior de las
mitocondrias). También requiere de la presencia del oxigeno, y produce dióxido de carbono
y agua. Esta combustión de alimento es catabólico y exergonico.
(TODAS LAS VECES QUE PUSE CARBONO EN REALIDAD IBA DIOXIDO DE CARBONO)
Las mitocondrias: la combustión de alimento ocurre en etapas, en las células eucariontes
ocurre en las mitocondrias (organelas citoplasmáticas rodeadas por membranas) se
asemejan a las bacterias.
La respiración celular: es un proceso de oxido reducción. La respiración celular es el proceso
por el cual las moléculas, especialmente glucosa, son degradadas a dióxido de carbono y
agua en presencia de oxigeno. Durante el proceso de respiración celular los carbonos de los
hidratos de carbono se oxidan en presencia del oxigeno para originar moléculas de dióxido
de carbono, al mismo tiempo que los carbonos de la glucosa se oxidan, las moléculas de
oxigeno se reducen transformándose en agua.

22. 22
La oxidación de la molecula de glucosa y la reducción del oxigeno ocurre en forma secuencial
y en distintas partes de la celula. Todo el proceso se divide en tres etapas: glucolisis (ocurre
en el citoplasma y 3s la ruptura del azúcar, un proceso catabólico enel cual una molecula de
glucosa es oxidada hasta la obtención de dos moléculas de 3 atomos de carbono, parte de la
energía liberada es en forma de calormientras otra parte sirve para sintetizar ATP a partir de
ADP y Pi); ciclo krebs (ocurre en la matriz mitocondrial, el acido piruvico formado en la etapa
anterior entra a la mitocondria y sufren un proceso que lo transforma en una molecula de
acetilo activada que desprende dióxido de carbono y se reduce una molecula de NAD. Los
acetilos se unen al ciclo de krebs, en el cual ocurren una serie de reacciones químicas que da
como final se regenera el compuesto inicial –el acido oxalecetico-. El cuclo de krebs es el
camino a través del cal se oxidan los monosacáridos,los aminoácidos y los acidos grasos
para obtener energía) y la cadena respiratoria (ocurre en la membrana mitocondrial interna)
acoplada a esta ultima ocurre la síntesis de ATP.
A través de la respiración celular las células convierten parte de la energía de las moléculas
del alimento en ATP.
Modelo quimiosmotico: propone que la energía liberada durante el pasaje de electrones a
través de la cadena de aceptores es utilizada para bombear protones hacia uno de los lados
de la membrana impermeable a ellos.
Balance energético de la respiración celular: del 100% de la energía de las moléculas de
alimento, el 40 queda atrapado en las moléculas de ATP y en el gardiente de protones. El
resto de la energía es calórica,aunque esta no es útil para generar trabajo en la celula,
contribuye a aumentar la temperatura en el interior de la célula y en sus alrededores, lo que
facilita la actividad enzimática.
El ciclo de krebs como nudo del metabolismo celular: este ciclo sirve como ruta de síntesis
de los monosacáridos, los aminoácidos y los acidos grasos. A partir de los intermediarios de
la glucolisis y el ciclo de krebs se pueden sintetizar muchos compuestos celulares. Para que
estas síntesis puedan ocurrir, la celula debe tener las enzimas necesarias, pero esto no
siempre ocurre, y al no poderlos sintetizar se deben incorporar obligatoriamente en la dieta.
La obtención de energía en ausencia del oxigeno: fermentación (procesos de reoxidacion del
NADH+H a través de la reducción del piruvico) hay diferentes tipos: fermentación láctica, su
final es el acido láctico,este tipode fermentación ocurre en bacterias y algunas células
animales cuando la disponibilidad de oxigeno es escasa. Fermentación alcoholica,su
producto es el alcohol etílico y ocurre en hongos.
Las membranas biológicas
Todas las células tienen una membrana plasmática y un protoplasma. Y todas las células
eucariotas poseen organelas con membranas y un nucleo rodeado por una envoltura
nuclear.
La celula depende del medio que la rodea, porque necesita obtener energía y materia para
nutrirse, crecer, reproducirse y también libera al medio los desechos de su metabolismo que
suelen ser toxicos para ella. Este intercambio se realiza a través de su superficie, osea de su
membrana plasmática.
La membrana plasmática tiene permeabilidad selectiva, es decir que tiene la propiedad de
regular el intercambio de materiales entre la celula y el medio que la rodea. Osea que la

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membrana no es pasiva y su función no se limita a separar el protoplasma del medio. Es una
estructura compleja responsable del control de funciones vitales para la celula y/o el
organismo. Es la responsable del mantenimiento de la diferente composición química entre
los liquidos intra y extracelular.
La membrana plasmática es delgada y débil, carece de resistencia mecánica y muchas están
reforzadas por otras cubiertas mas gruesas y resistentes. La membrana es como la piel de la
celula, puede ser receptora de estímulos modificándose y modificando algo en la celula. Y no
puede evitar la desecación, por eso la célula desnuda no puede vivir fuera de un medio
acuoso. Toda celula vive en un medio acuoso, separada de el por su membrana plasmática.
Composiciónquímica: las funciones mas generales de la membrana plasmática están en
intima relación consu etructura y composiciónquímica, sus componentes son moléculas
organicas biologicas:
- Proteinas: participan en la organización estructural, en la permeabilidad (como
transportadores o canales), como receptores (reconociendo a determinadas sustancias)
como transmisores (traductores) de señales de informaciones a través de enzimas o
poniendo una cierta etiqueta en la superficie de cada tipo celular.
- Lípidos: hay fosfolipidos, glicolipidos y colesterol. Constituyen la lamina continua que
envuelve a la celula y la limita, determinando un limite físico para los movimientos de las
moléculas hidrosolubles.
- Glúcidos: se encuentran siempre en combinación con proteinas y lípidos, se unen por
enlaces covalentes y están dispuestos hacia el espacio extracelular.
Ultraestructura de la membrana plasmática: organización estructural de la membrana
plasmática: Las moléculas que componen la membrana están distribuidas en un plano
formando una superficie, pero a su vez están en una relaciónespacial entre ellas.
Todas las células tienen una capa triple formada por dos bandas externas oscuras, densas a
los electrones, que limitan un espacio claro central.
Los lípidos de la membrana están organizados en una doble lamina: la bicapa lipidica. La
mayoría de los lípidos que componen la membrana son fosfolipidos. Estos fosfolipidos son
anfipaticos, porque tienen en una punta un grupo hidrofilico y en la otra hidrofobico. Por
este motivo al colocargos enuna solución acuosa forman una doble capa molecuar donde
sus colas hidrofobicas se enfrentan. La bicapa lipidica no es estatica, las moléculas que la
componen son capaces de moverse, osea que los lípidos formanuna capa fluida.
Por lo tanto, las membranas biológicas son estructuras dinamicas y reguadas que participan
en el funcionamiento de la celula y también lo regulan, los lípidos son diferentes en ambas
capas de la membrana, lo que resulta en asimetría.
Proteinas de la membrana, modelo de membrana- modelo en mosaico fluido: en este
modelo se postula una bicapa lipida continua, que esta interrumpida en algunos sitios por
proteinas que la atraviesan total o parcialmente. Estas son proteinas intrínsecas o integrales
de la membrana, estas poseen regiones hidrofobicas que les permiten introducirse entre las
colas no polares de los lípidos y zonas hidrofilicas que están mirando hacia la superficie
acuosa del espacio intracelular o del lado extracelular. Entre las proteinas integrales están:
proteinas estructurales que tienen función mecanica, transportadores que llevan ciertas
sustancias a través de la membrana, con función enzimática, etc.
También hay proteinas periféricas o extrínsecas, que son las que se encuentran unidas a las

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regiones expuestas de las proteinas integrales o en relacióncon las cabezas polares de los
lípidos, por fuera de la bicapa. Se encuentran dispersas, tanto del lado citoplasmático como
del lado extracelular. Se mantienen unidas a las cabezas polares de los fosfolipidos o a las
porciones polares de las proteinas integrales por enlaces débiles. Algunas de estas como la
actina o espectrina se encuentran ancladas en la cara citoplasmática o interna de la
membrana. El citoesqueleto (esqueleto de la celula, formado por proteinas fibrilares) esta
relacionado con estas proteinas, asi se produce la interaccion del citoesqueleto conla
membrana plasmática, lo que contribuye a determinar la forma de la celula y la posición de
proteinas en la membrana.
Los hidratos de carbono o glúcidos: son en general oligosacaridos,que están asociados a las
proteinas formando glicoproteínas, y asociados a los lípidos creando glicolipidos. Participan
en el reconocimiento celular, de otras células y de otros componentes del medio
extracelular, muchos son receptores de membranas. En general podría decirse que los
glúcidos forman una cubierta que protege la delicada superficie de la celula e integran el
glucocalix que la rodea.
Funciones de la membrana plasmática: Movimiento de sustancias a través de la membrana,
para alimentarse la celula necesita aporte de materia del medio extracelular, a su vez, vierte
sustancias a ese medio: secreciones propias, desechos metabolicos, en general la celula esta
intercambiando material continuamente, ya que el agua y muchas otras sustancias
atraviesan la membrana con facilidad. Esto implica un trabajo muy activo de la membrana,
porque tiene que evitar perder iones o moléculas que necesita para mantener la estabilidad
intracelular. La función del mantenimiento del medio interno se llama homeostasis y es
protagonizada por la membrana plasmática.
Proceso de difusión: proceso por el cual los atomos y moléculas se mueven al azar y en
forma continua, esto se debe a la energía térmica inherente propia de las moléculas.
Gradiente de concentración: secuencia gradual de concentraciones que permite que un
soluto pase (difunda) del lugar donde esta mas concentrado hacia donde esta en menor
proporción, hasta anular la diferencia de concentraciones.
La membrana plasmática separa dos medios de diferente composición y concentración
química, las moléculas que se encuentran a ambos lados deberían poder pasar libremente si
la membrana no se resistiera. La dificultad que pone la membrana para que pasen es por
factores como el espesor, composiciónquímica y estructura de esta.
Las membranas son barreras de permeabilidad selectiva. Esta selecciónse basa
fundamentalmente en características químicas de las moléculas que atraviesan la
membrana: la polaridad o la presencia de una carga neta, el tamaño y el gradiente de
concentración, la rapidez que tienen, etc.
Los mecanismos de transporte a través de la membrana: el desplazamiento de moléculas de
una región de mayor concentracióna zonas de menor, se llama difusión. Si se produce
directamente a través de la membrana, sin resistencia, quiere decir que la membrana es
muy permeable a esta sustancia y se llama difusión pasiva, porque no requiere de energía
metabólica. Este transporte se produce gracias a la energía acumulada en el gradiente de
concentración.
Osmosis: cuando dos compartimientos que contienen distintos solutos están separados por
una barrera semipermeable (deja pasar el solvente pero no los solutos), el agua pasa de la

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solución menos concentrada a la mas concentrada.
Diferentes tipos de transporte:
- Difusión simple pasiva: a favordel gradiente de concentración y sin gasto directo de
energía metabolica
- Difucion facilitada: Es a favordel gradiente de concentracióny sin gasto de energía
metabolica. Se da si el movimiento es por difusión pero requiere de un transportador o de
un canal. Los transportadores y los canales son proteínas integrales formadas por varias
unidades de polipeptidos, que pueden actuar como transportadores o canales atravesando
toda la membrana. Si la concentraciónextracelular de una sustancia es mayor que la
intracelular, habrá movimiento neto hacia el interior de la celula.
- Transporte activo por bombas: las moléculas ubicadas en una zona de menor
concentraciónse transportan hacia una de mayor concentración, es decir, en contra de un
gardiente de concentración, para ello se necesita aporte de energía proveniente del ATP.
Osea que tiene gasto de energía metabolica directamente acoplado al transporte, ocurre a
través de las bombas, que son proteinas integrales con la doble función de enzimas y
canales.
- Transporte en masa: interviene la membrana contoda su estructura y se realiza congasto
de energía. Los materiales que entran en la celula lo hacen por endocitosis (la membrana
envuelve partículas del exterior y las mete al citoplasma dentro de una vesicula. Se puede
dividir en: Pinocitosis –sustancias disueltas en vesículas pequeñas-; Fagocitosis –particulas
mayores en suspensión en vesículas mayores-; Endocitosis mediada por receptores –algunos
receptores especializados en las membranas reciben las moléculas especificas que los
estimulan, por aca entra el colesterol-),los que salen es por exocitosis (exclusión de
materian intracelular contenido en vesículas, comienza conla llegada de señales desde el
medio a través de la membrana).
Características de los mecanismos de transporte que usan proteinas integrales:
- Especificidad: la membrana además de restringir la entrada de las moléculas por su tamaño
o solubilidad, les proporciona a ciertas sustancias químicas un mecanismo de entrada
especial. (difusión facilitada o transporte activo)
- Saturación: en la difusión pasiva la cantidad de moléculas que entran a la celula en un
tiempo determinado es proporcional a la cantidad de sustancia fuera de la celula. En los de
difusión facilitada o transporte activo, sucede solo hasta alcancarla velocidad máxima de
entrada, y en ese momento el sistema se satura. Ocurre cuando todas las proteinas
transportadoras, canales o bombas están ocupadas.
- Competencia: competencia entre moléculas similares que entran a la celula usando el
mismo sitio de transporte.
Sistema de endomembranas
En el citoplasma de las células de un organismo eucarionte existe un sistema tridimensional
de tubos, cisternas (bolsas aplanadas) y vesículas de diferentes formas,constituidas por
membranas con estructura y composiciónsemejantes a la de la membrana plasmática.
Dividen al citoplasma en dos compartimentos: la matriz citoplasmática (citosol) y el
contenido dentro del sistema de endomembranas. Ambos tienen tamaño similar y se
comunican entre si igual que la celula con su medio externo. Estas también tienen

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permeabilidad selectiva.
El sistema de endomembranas tiene funciones comunes a todas sus partes, como la
compartimentalizacion del citoplasma y de los distintos sistemas enzimáticos. Realiza
intercambios conla matriz citoplasmática por permeabilidad selectiva de sus membranas.
Proporcionan vías de conducción intracelular para diversas sustancias y contribuyen al
sosten y mantenimiento de la estructura celular.
El sistema de endomembranas consiste en un conjunto de membranas intracelulares (en
eucariontes) que se encuentran relacionadas física y funcionalmente. Algunas de ellas tienen
continuidad o comunicación directa
El sistema vacuolar esta integrado por:
- El retículo endoplasmatico granular (REG): Tiene ribosomas adosados en la cara externa de
sus membranas, del lado de la matriz del citoplasma, los ribosomas están formados por
distintas moléculas de acidos ribonucleicos y proteinas, y son parte fundamental de la
síntesis de proteinas. Los que se unen son los que están sintetizando algunas proteinas como
las de exportación, proteinas de membranas y enzimas hidrofilicas.
Las proteinas que se producen aca son todas las integrales de las membranas, las de
exportación, las de los espacios (luz) del SVC, enzimas hidroliticas (como las de los lisosomas)
y puede dar hidratos de carbono a las proteinas para dar glicoproteínas.
- El retículo endoplasmatico agranular o liso (REA = REL): está constituido por túbulos y
vesículas, no posee ribosomas adheridos a su membrana y tiene una disposición irregular.
Aquí: se produce la degradación de glucógeno (glucogenolisis) liberándose glucosa; se
sintesizan la mayoría de los lípidos de las células y en sus membranas se producen casi todos
los lípidos de las organelas, vesículas y membrana plasmática; Almacenamiento y liberación
de calcio: posee bombas de calcio,esto es particularmente importante en las células del
músculo estriado; se encuentran las enzimas para la síntesis del colesterol; detoxificacion,
posee enzimas capaces de inactivar drogas y fármacos como el alcohol y hormonas
- El aparato de Golgi: Es un sistema de transición, tiene un rol de intermediario y distribuidor
de productos del RE. Esta formado por pilas de cisternas paralelas que tienen una curvatura
y presentan una cara cóncava o de maduracion (generalmente orientada hacia la membrana
plasmática) y otra convexa o de formación(en general orientada hacia los retículos). Los
productos del RE pasan por el complejo de Golgi y luego los distribuye a la membrana
plasmática, a los lisosomas y forma las vesículas de exportación de productos. El Golgi es el
principal distribuidor de macromoléculas en la célula. Muchas de estas moléculas pasan a
través del Golgi para completar así su maduración. Este proceso incluye fundamentalmente
la glucosilación definitiva de las Glucoproteínas y Glucolípidos como así también la
segregación y direccionamiento de productos hacia sus destinos finales.
Interviene la secrecióncelular, recibe el material a secretar por su cara formadora y lo
empaqueta en su cara de maduración con una membrana apropiada formando una cavuola
condensante que va perdiendo agua a medida que viaja hacia la membrana plasmática
donde se fuciona su membrana con ella para liberar su contenido por exocitosis.
- La envoltura nuclear: está formada por dos membranas concéntricas separadas por un

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espacio. La membrana externa tiene ribosomas adheridos.
- Lisosomas: Pequeñas membranosas donde se produce el desdoblamiento de moléculas
organicas complejas gracias a las enzimas hidroliticas que contienen. Constituyen una
especie de aparato digestivo celular. Sus membranas dejan salir hacia el citoplasma
aminoácidos, nucleótidos y azucares. Sus proteinas están glicosiladas. El medio interno es
acido y mantiene un pH de 5, para la actividad optima de las enzimas hidroliticas. Estas
enzimas se producen en e REG y son capaces de degradar moléculas organicas, viajan hacia
el complejo de golgi, se centran en los lisosomas primarios (son los recién formados,
pequeños e inactivos y contienen enzimas hidroliticas), luego se pone en marcha su función
en los lisosomas secundarios (vacuolas digestivas, cuerpos residuales, vacuolas autofagicas o
citolisosomas)
- Endosomas: las vesículas producto de la endocitosis (incorporan el material que se pone en
contacto consu membrana plasmática en el espacio extracelular, la superficie celular se
mueve rodeando el material y forma una vacuola endocitica que queda incorporada al
citoplasma) se fusionan con los endosomas, que son conjuntos de vesículas y tubulos. Estos
se dividen en dos tipos de compartimentos: los endosomas precoses (los recién formados
que están cerca de la membrana) y los tardios (ya viajaron un poco mas alejándose de la
membrana) son diferentes a los lisosomas por su contenido en enzimas y su menor grado de
acidez. A veces los materiales volcados en los precoses son luego descargados en tardios, allí
comenrazia la digestión.
Los lisosomas primarios van hacia las vesículas endosomales fusionándose las membranas
receptivas, y se hacen secundarios.
Las moléculas simples pueden pasar al citoplasma a través de membranas del lisosoma
secundario o vacuola digestiva, gracias a proteínas transportadoras. Si quedan porciones sin
digerir y se mantienen las vacuolas se hacen cuerpos residuales.
Peroxisomas: son vesículas muy pequeñas que están formadas por una membrana y
contienen enzimas oxidativas relacionadas conel metabolismo del agua oxigenada o
peróxido de hidrogeno. Esta molecula es un oxidante que resulta toxico para la celula,
también es un producto natural de la degradación de ciertas moléculas organicas. Contiene
enzimas que pueden formarperóxido de hidrogeno (agua oxigenada). También tiene la
enzima catalasa,que destruye el agua oxigenada. En los peroxisomas –al igual que en las
mitocondrias- se degradan los ácidos grasos por beta-oxidacion. En los vegetales hay
peroxisomas típicos de las hojas y otros típicos de las semillas. En los de las hojas se oxida un
producto de la fotosíntesis, lo que se conoce como fotorrespiracion, los de las semillas
transforman los acidos grasos de lípidos en azucares.
Glioxisomas: Son exclusivas de las células eucariontes vegetales y se relacionan con el
metabolismo de los triglicéridos. Poseen enzimas que se utilizan para transformar los lípidos
contenidos en las semillas en hidratos de carbono.
Citoesqueleto – las células y el medio
Citoplasma fundamental o citosol: es un sistema coloidal congrandes macromoléculas

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organicas como proteinas y acidos nucleicos, conpolisacáridos complejos y algunos lípidos.
Contiene complejos de proteinas con acidos nucleicos, conlípidos, con oligosacaridos,
gotitas de lípidos, azucares simples, aminoácidos, nucleótidos, polisacáridos como glucógeno
(células animales) o almidon (células vegetales).
Constituye un verdadero medio interno de la celula. En este ocurren procesos de síntesis y
degradación de moléculas organicas.
En la matriz citoplasmática,en los espacios entre la red del citoesqueleto, pueden
observarse con microscopio electrónico unos granulos que son los ribosomas, aparecen
agrupados en conjuntos llamados polirribosomas. Están compuestos por ARN y proteinas.
Estos ribosomas son parte de la maquinaria conque se sintetiza proteinas, las proteinas
están formadas por aminoácidos ligados por uniones peptidicas, es en el ribosoma donde se
producen estas uniones y se forman las cadenas peptidicas. Tmb esta el ARNt, ARNm para la
síntesis.
Otras reacciones que ocurren en el citoplasma son: el plegamiento y adquisición de la
estructura tridimensional de muchas proteinas, con la participación de las proteinas
chaperonas. Y la degradación de proteinas, conintervención del proteasoma.
Citoesqueleto: sistema de proteínas complejo y dinámico, que es responsable de la forma de
la célula, de la posición de las organelas en el citoplasma, y de los movimientos de las
organelas y de la célula en su conjunto. Algunas proteínas cuando se polimerizan dan
estructuras mayores (con aspecto de fibrillas) estas están formadas por la unión de muchas
moléculas de proteínas, dando lugar a estructuras alargadas, ramificadas y relacionadas
entre si, esta red constituye el citoesqueleto. Los componentes de este interactúan entre si,
contribuyen a mantener la forma de la célula armando una red bajo la membrana plasmática
que también se une a ella. Gracias a la intima relación con la membrana el citoesqueleto
participa en la traducción de mensajes que llegan desde el exterior. También se unen a las
endomembranas, posibilitando los movimientos de organelas y vesículas, contribuyendo
tmb a los movimientos de la célula
Esta formado por:
- Microtúbulos: estructuras submicroscopicas formadas por proteinas, principalmente por la
tubulina, la cual se dispone alrededor de un eje determinando tubos largos, huecos y
delgados, con longitud variable porque pueden recorrer toda la celula, forman los
microtubulos. Estos se disponen en el citoplasma abajo de la membrana, paralelos a ella,
otros recorren el citoplasma en distintas direcciones, determinando canales para el
movimiento preferencial de la matriz citoplasmática. A su vez los microtubulos se fijan en las
membranas internas o endomembranas a través de otras proteinas. En las prolongaciones
celulares actúan como esqueleto mientras contribuyen al transporte de sustancias desde y
hacia el cuerpo de la celula (ej: fibras nerviosas formadas por las neuronas). Hay otros que se
encuentran formando parte de estructuras permanentes, los flagelos, las cilias con sus
cuerpos basales y los centriolos.
Intervienen en funciones: facilitanel desplazamiento de sustancias, granulos y vesículas del
citoplasma y su distribución del material intracelular; participan en la forma y
mantenimiento celular, especialmente en las prolongaciones dando sosten a las organelas;
intervienen en la movilidad de células aisladas o libres o células móviles de organismos
pluricelulares; intervienen en el movimiento de cilias y flagelos.

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Los microtubulos se polimerizan y ensamblan a partir de ciertas estructuras que son capaces
de organizarlos: los centrosomas (Los microtubulos se formana partir de estos, que están
constituido por dos centriolos.) y los cuerpos basales (están siempre debajo de la membrana
plasmática, aca se originan los microtubulos que constituyen las fibrillas de las cilias o de los
flagelos).
También tienen roles importantes en la división celular
- Microfilamentos: a este grupo pertenecen los microfilamentos del musculo y todas las
variedades que posean actina y miosina, que son proteinas contráctiles. Los microfilamentos
de actina y miosina son los responsables de la contractilidad de la celula muscular. En una
celula hay movimiento constante de sus componentes (corrientes citoplasmaticas) que
siguen los canales definidos por los microtubulos, en cambio los microfilamentos contráctiles
están involucrados en los mecanismos responsables de dichas corrientes. Y conlos
movimientos de las células en general.
- Filamentos intermedios: son filamentos compactos que se encuentran en las células
animales. No se ramifican y pueden relacionarse conlos microtobulos. Están formados por
proteinas muy parecidas. Son no contráctiles, se encuentran en las células de los
tegumentos, como la piel, llenan las células mas superficiales de la piel, que son las células
muertas, constituyendo la capa mas eterna, impermeable y protectora. Allí la proteína mas
abundante es la queratina.
Los no contráctiles abundantes en las prolongaciones de las células nerviosas (neuronas) que
se conocencomo neurofilamentos, se consideran una parte pasiva del citoesqueleto,
contribuyen a mantener la forma y posición de la celula, algunos pueden intervenir en el
transporte de sustancias y en matener fijos ciertos componentes del citoplasma.
Diferenciaciones de membrana: son regiones de la membrana plasmática adaptadas a
diferentes funciones, como la absorción (microvellosidades), la secreción, el transporte de
liquidos, la adherencia mecánica (uniones de anclaje ) entre células o la interacción entre
células (uniones comunicantes).
En los organismos pluricelulares, especialmente los vertebrados las células están
organizadas en cuatro tipos de tejidos: epitelial, conectivo,muscular, nervioso. (también
están los tejidos linfático y sanguíneo).
En general las diferenciaciones de membrana aparecen en el tejido epitelial
Microvellosidades: son prolongaciones citoplasmáticas rodeadas de membrana, conteniendo
finos filamentos de actina, que se encuentran en algunas células y que permiten aumentar la
superficie de la membrana para la absorción de nutrientes.
Uniones intercelulares: permiten la unión de células entre sí o bien entre células y la matriz
extracelular (material que rodea a las células). Hay tres tipos de uniones:
- Uniones estrechas u oclusivas: las células se unen íntimamente formando una capa
continua que impide el pasaje de sustancias del exterior. los epitelios son capas de células
que separan compartimentos actuando como una barrera entre ellos, las uniones estrechas
pegan a las células vecinas a esta, la barrera de permeabilidad de un epitelio está definida
por dos características de las uniones estrechas: impiden a la mayoría de las moléculas

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cruzar el epitelio entre las células; y mantienen los dominios diferentes de la membrana en
las células epiteliales. Estas uniones abrazan a las células y funcionan como un cerco para
prevenir la difusión de proteinas entre los compartimentos epical y basolateral
contribuyendo a mantener las diferentes composiciones.
- Uniones de anclaje: permiten la unión mecánica entre células o entre células y matriz
extracelular. A estas uniones se asocianelementos del citoesqueleto. Ejemplos:
desmosomas, hemidesmosomas y uniones adherentes.
- Uniones comunicantes: mantienen unidas las células a la vez que permiten una
comunicación citoplasma-citoplasma entre ambas. No sellan membranas entre si ni
restringen el pasaje de material entre ellas. Ejemplos: uniones gap o nexus (en eucariontes
animales, permiten el acoplamiento eléctrico y metabolico entre las celulas) y
plasmodesmos (en eucariontes vegetales, que hacen lo mismo que las anteriores)
Comunicación entre las células y su ambiente
Las señales pueden ser físicas como las presiones o los cambios de temperatura, o químicas
como las moléculas informacionales o señales (hormonas, feromonas, factores de
crecimiento, neurotransmisores) cualquier molecula que pueda recibir una respuesta
regulatoria en una celula.
Los organismos unicelulares reciben información del medio y de otras células. Los
pluricelulares tienen una necesidad de comunicarse las células cercanas y distantes para
coordinar el trabajo. Las células eucariontes tienen un sistema de proteinas que permiten
responder a señales de otras células o del medio en general (receptores de membrana y
citoplasmáticos,proteína kinasas, proteína fosfatasas,factores de transcripción)
Tipos de señales químicas: hay células y glándulas secretoras que producen una molecula
señal, estas pueden ser paracrinas (actuan cerca de la celula que las creo o pueden ser
endocrinas (actúan a distancia, liberan sus hormonas al torrente sanguíneo). Hay sistemas
circulatorios que pueden llevar estas señales, alimento y nutrientes a todos los rincones del
organismo. Y también hay un sistema en que las células llegan directamente al órgano o
tejido que debe recibir la información, son las células nerviosas, la informaciónse transmite
de dos maneras diferentes: cuando el contacto entre las membranas plasmáticas de ambas
células es muy intimo el mensaje se transmite directamente por corrientes eléctricas
abriendo canales ionicos sensibles a voltaje. Y cuando el contacto no es intimo la neurona
libera sustancias químicas especiales (neurotransmisores) al espacio intracelular el cual se
une a receptores de la membrana plasmática y transmite su información.
Receptores de membrana: las hormonas hidrofilicas (péptidos), las moléculas de los
neurotransmisores y los facores de crecimiento se unen a receptores de membrana. Hay tres
tipos de receptores que son proteinas integrales:
- Ionotropicos o receptores acoplados a un canal: contienen un canal ionico en su propia
estructura, que se abre cuando se une a un neurotransmisor. Son proteinas formadas por
varias cadenas proteicas que atraviesan varias veces la membrana. Son receptores de
neurotransmisores y traductores muy rapidos de la señal.
- Receptores acoplados a proteínas G: son aquellos capaces de asociarse a una proteína de

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membrana que liga GTP (nucleótido trifosfatado) que traducirá la señal por activacióno
inhibición de otra enzima de la membrana. Son monomericos y atraviesan 7 veces la
membrana plasmática. tienen la característica que llevan unida una molécula de GDP (de allí
su nombre). Mientras tengan el GDP unido permanecen en estado inactivo, pero cuando
reemplazan el GDP por GTP pasan a la forma activa. Cuando están activas son capaces de
activar, a su vez, a una enzima de la membrana
- También el receptor puede tener actividad de enzima o estar asociado a una enzima.
Traduccion de la señal recibida por los receptores de membrana: (cuadro machete 5 hoja 16)
Las células y su entorno: Para cumplir sus funciones vitales las células deben intercambiar
materia y energía con el medio, esto debe darse en un contexto amplio que incluye el
concepto de información, es decir, las células deben ser capaces de captar y enviar señales al
entorno, de manera tal que se adapte a las fluctuaciones del medio y llegue a modificarlo.
En los vegetales cada celula esta rodeada de una fuerte pared de celulosa que proporciona
rigides estructural al conjunto y le permite soportar la presión osmótica que acompaña al
metabolismo de estas especies.
En los animales el entorno de cada celula puede ser conformado por otras células o por
matriz extracelular (ME): La matriz extracelular es la sustancia que ocupa los espacios que
quedan entre células. Su consistencia es variable de acuerdo a los distintos tejidos (por
ejemplo, es elástica en los cartílagos, muy dura en los huesos, gelatinosa en la córnea, etc.).
Tiene una función mecánica y estructural pero, también, se relaciona conla regulación de la
forma y funciones celulares (como la proliferación, migración y desarrollo). Sus
componentes son:
- Proteoglucanos: son la base fundamental de la matriz extracelular. Inmersos en ellos se
encuentran los otros componentes. Son polianiones (muy ricos en cargas negativas) por lo
cual están muy hidratados, ocupando grandes volúmenes. Forman geles muy hidratados que
funcionan del mismo modo que una esponja embebida en agua: si reciben presión, se
deforman y expulsan el agua. Si dejan de recibir presión, recuperan la forma original y se
rehidratan.
- Proteínas fibrosas: son proteínas que están inmersas en la matriz de proteoglucanos. Son
básicamente dos:
• Colágeno: brinda a la matriz resistencia a la tracción. Es una molécula muy resistente
formada por tres cadenas polipeptídicas unidas entre sí por puentes de hidrógeno. Su
síntesis se lleva a cabo en el REG y se modifica en el Golgi, pero su maduración se da en la
matriz extracelular. Su síntesis se divide en tres fases: fase ribosomal, fase cisternal y fase
extracelular o matricial.
• Elastina: Proteina insoluble en agua presente en la ME de aquellos tejidos que están
sujetos a ciclos de tensión, deformacióny recuperación. le da a la matriz propiedades
elásticas, es decir que ante tensiones puede deformarse pero cuando la tensión cesa,
recupera su forma original.
- Proteínas de adhesión: son proteínas que formanparte de la matriz extracelular y
posibilitan la unión de ésta con las células. Ejemplos: fibronectina y laminina.