Diferencias entre Células Procariotas y Eucariotas

Células Procariotas: Generalmente unicelulares. No presentan división celular por mitosis o meiosis. Carecen de orgánulos membranosos.

Células Eucariotas: Generalmente pluricelulares. Se dividen por mitosis y meiosis. Contienen orgánulos como el retículo endoplasmático, mitocondrias y cloroplastos.

Modelo del Mosaico Fluido de la Membrana Celular

Características:

• Bicapa lipídica: La membrana está formada por una doble capa de fosfolípidos.
• Fluidez: Gracias a la composición de los fosfolípidos y la proporción de colesterol.
• Asimetría: La distribución de los componentes es diferente en cada capa.

Funciones:

• Regula el intercambio de sustancias.
• Comunicación con el medio extracelular.
• Reconocimiento celular.

Transporte Celular

Transporte Pasivo (Difusión)

No requiere energía.

• Difusión Simple: Transporte de moléculas pequeñas, sin carga e hidrofóbicas a través de la bicapa lipídica.
• Difusión Facilitada: Transporte de moléculas que no pueden atravesar la membrana, requiriendo proteínas transmembrana (proteínas de canal o transportadoras).

Transporte Activo (Bombas de Transporte)

• Endocitosis: Mecanismo de entrada de partículas (fagocitosis) o líquido (pinocitosis) a través de la membrana.
• Exocitosis: Vesículas llegan a la membrana, se fusionan con ella y vierten su contenido al exterior.

Retículo Endoplasmático

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

Ribosomas adheridos a la cara de su membrana en contacto con el citosol. Funciones:

• Biosíntesis de proteínas.
• Glucosilación de proteínas.
• Distribución de proteínas.

Retículo Endoplasmático Liso (REL)

No relacionado con la síntesis de proteínas. Funciones:

• Biosíntesis de lípidos.
• Aislamiento, almacén y transporte de lípidos.

Aparato de Golgi

Formado por cisternas en forma de disco y apiladas. Más desarrollado en células secretoras. Cada cisterna es asimétrica (cara cis y cara trans). Involucrado en la formación del fragmoplasto (tabique entre dos células hijas). Funciones:

• Recogida y secreción de vesículas.
• Formación de lisosomas.
• Glucosilación de proteínas y lípidos.

Cloroplastos

De color verde por la clorofila. Función: realizar la fotosíntesis. Estructura:

• Membrana externa.
• Espacio intermembrana.
• Membrana interna.
• Estroma: ADN cloroplástico, ribosomas, inclusiones, enzimas y sistema de membranas tilacoidales (clorofila y ATP sintasas).

Lisosomas

Vesículas globulares llenas de sustancias. Constituyen el sistema digestivo de la célula. Contienen enzimas que catalizan la hidrólisis. Se originan en el aparato de Golgi. Funciones:

• Digestión intracelular.
• Digestión extracelular.

Ciclo Celular

• Fase G1: Los genes se transcriben y la célula crece.
• Fase G0: Fase de reposo donde se da la diferenciación celular.
• Fase S: La célula duplica su tamaño y cantidad de ADN, comenzando la replicación.
• Fase G2: Se distinguen los cromosomas, continúa la síntesis de ARNm y proteínas para la mitosis.
• Fase Mitótica: Mitosis; genera 2 células idénticas.

Diferencias entre Mitosis y Meiosis

• Mitosis: Células somáticas, pueden ser haploides, se forman 2 células hijas idénticas, una única división.
• Meiosis: Células germinales, producen gametos, solo pueden ser diploides, se forman 4 células haploides y diferentes, dos divisiones.

Replicación del ADN

Permite la transmisión de la información genética a las células hijas. Fases:

• Iniciación: La helicasa separa la doble hélice y la primasa coloca los cebadores de ARN para iniciar la síntesis.
• Elongación: La ADN polimerasa III sintetiza la nueva hebra en dirección 5′-3′. La hebra retardada se sintetiza en fragmentos de Okazaki.
• Terminación: La ADN polimerasa I elimina los cebadores y rellena los huecos con ADN. La ADN ligasa une los fragmentos de Okazaki.

Procariotas: Un solo origen de replicación y estructura circular.

Eucariotas: Múltiples orígenes de replicación y estructura lineal.

Transcripción del ADN a ARN

Convierte la información del ADN en ARNm mediante la ARN polimerasa. Fases:

• Iniciación: La ARN polimerasa se une al promotor y desenrolla la doble hélice.
• Elongación: Se sintetiza el ARN en dirección 5′-3′, sustituyendo timina por uracilo.
• Terminación: Se alcanza una secuencia de terminación y se libera el ARNm.

Procariotas: Transcripción y traducción en el citoplasma.

Eucariotas: Transcripción en el núcleo.

Maduración del ARNm en Eucariotas

La caperuza 5′ y la cola poli-A 3′ protegen el ARNm y facilitan su transporte. El Splicing es la eliminación de intrones y unión de exones.

Traducción (Síntesis de Proteínas)

El ARNm dirige la síntesis de proteínas en los ribosomas.

• Código Genético Universal: Usado por todos, cada codón corresponde a un único aminoácido.
• Degenerado: Varios codones pueden codificar el mismo aminoácido.
• No Solapado: Se lee en tripletes (codones).

Mutaciones

Alteración en el material genético producida en la secuencia, estructura o número de genes o cromosomas de un organismo, que puede transmitirse o no. Pueden ser beneficiosas, perjudiciales o neutras.

• Mutaciones Germinales: Se producen en los gametos y se transmiten a los descendientes.
• Mutaciones Somáticas: No se transmiten.

Las mutaciones pueden ser:

• Espontáneas: Errores en la replicación, lesiones al azar en el ADN.
• Inducidas: Acción de agentes mutagénicos que dañan el ADN o alteran su estructura.

Mutaciones Génicas

Alteración en la secuencia de nucleótidos de un gen. Pueden ser por:

• Sustituciones: Cambios de bases.
  • Transiciones: púrica-púrica (A ↔ G) y pirimídica-pirimídica (C ↔ T).
  • Transversiones: púrica-pirimídica (A/G ↔ C/T).
  • Silenciosas: No afectan a la proteína.
  • Sentido Erróneo: Cambian un aminoácido y pueden alterar la función de la proteína.
  • Sin Sentido: Generan un codón de parada.
• Deleciones: Pérdida de una base.
• Inserciones: Añaden una o más bases.

Deleciones e inserciones provocan un cambio en el marco de lectura.

Mutaciones Cromosómicas

Modificaciones en la estructura de los cromosomas. Pueden ser por:

• Deleciones: Pérdida de un fragmento.
• Duplicaciones: Un segmento se repite.

Deleciones y duplicaciones modifican el número de genes.

• Translocaciones: Cambio de lugar de un segmento.
• Inversiones: Se invierte el orden del segmento.

Translocaciones e inversiones modifican el orden de los genes.

Efecto de las Mutaciones en la Funcionalidad de las Proteínas

• No Afecta: Sustitución de bases, nuevo codón (mismo aminoácido o del mismo tipo).
• Afecta: Cambio notable en la lectura, por ejemplo, un codón de STOP.