Biomoléculas: Funciones Esenciales

Hidratos de Carbono

• Función principal: Almacenamiento de glucosa como fuente de energía en forma de polisacáridos.

Lípidos

• Funciones:
  • Almacenamiento de energía.
  • Regulación hormonal.
  • Componentes de vitaminas.
  • Formación de membranas celulares (protección y aislamiento).

Nucleótidos y Ácidos Nucleicos

• Función principal: Almacenamiento y transmisión de la información genética y energética (ATP).

Transporte Celular: Endocitosis

Endocitosis: Proceso de internalización de sustancias en la célula mediante vesículas.

• Endocitosis mediada por receptores:
  • Altamente selectiva, captura de ligandos específicos.
  • Pasos:
    1. Unión del ligando al receptor.
    2. Formación de vesículas.
    3. Pérdida de la cubierta de clatrina.
    4. Fusión con el endosoma.
    5. Reciclado de receptores.
    6. Degradación en lisosomas.
• Fagocitosis:
  • Ingestión de partículas sólidas.
  • Realizada por fagocitos (macrófagos y neutrófilos).
  • Despliegue de pseudópodos al unirse la partícula al receptor.
• Pinocitosis:
  • Captura de gotas de líquido extracelular.
  • No requiere proteínas receptoras.
  • Fusión de vesículas con lisosomas.
  • Común en células del intestino y riñones.

Ritmos Biológicos

Tipos de Ritmos Biológicos (Según su Duración)

• Circadianos: 20-28 horas.
• Ultradianos: Menos de 20 horas.
• Infradianos: Más de 28 horas.
• Circanuales o estacionales: Aproximadamente 365 días.

Tipos de Ritmos Biológicos (Según su Frecuencia)

• Frecuencia alta: Período menor a 30 minutos (respiración, actividad eléctrica cardíaca).
• Frecuencia media: Período entre 30 minutos y 6 días (ciclo circadiano, ultradiano e infradiano).
• Frecuencia baja: Período mayor a 6 días (ciclo menstrual).

Neuroglia (Células Gliales)

• Astrocitos:
  • Forma estrellada, prolongaciones largas.
  • Funciones: Soporte estructural, aislamiento de neuronas, mantenimiento del entorno químico, participación en aprendizaje y memoria.
• Oligodendrocitos:
  • Más pequeños, menos prolongaciones.
  • Formación y mantenimiento de la vaina de mielina en el SNC.
• Microglía:
  • Pequeñas, escasas prolongaciones.
  • Funciones fagocíticas: eliminación de residuos y microorganismos.
• Células ependimarias:
  • Forma cuboide o cilíndrica.
  • Producción y circulación del líquido cefalorraquídeo, parte de la barrera hematoencefálica.
• Células de Schwann:
  • Rodean axones del SNP.
  • Forman la vaina de mielina, participan en la regeneración axónica.
• Células satélite:
  • Células aplanadas alrededor de los cuerpos neuronales.
  • Soporte estructural, regulación del intercambio de sustancias.

Mielinización

• Axones mielinizados: Poseen vaina de mielina.
  • Compuesta por capas de lípidos y proteínas.
  • Aislante eléctrico, aumenta la velocidad de conducción nerviosa.
• Axones amielínicos: Carecen de vaina de mielina.
• Células productoras de mielina:
  • Células de Schwann (SNP): Se enrollan varias veces alrededor del axón.
  • Oligodendrocitos (SNC): La mielinización no involucra directamente el cuerpo celular.

Excitabilidad y Neurotransmisores

Fármacos y Neurotoxinas que Afectan la Excitabilidad

• Procaína y lidocaína:
  • Bloquean el dolor (anestésicos locales).
  • Bloquean la apertura de canales de Na⁺, impidiendo la propagación del impulso nervioso.
• Neurotoxinas (Tetrodotoxina del pez globo):
  • Se insertan en los canales de Na⁺ dependientes de voltaje, bloqueando la transmisión nerviosa.
• Enfriamiento localizado:
  • Efecto anestésico por reducción de la velocidad de propagación del impulso nervioso.

Clasificación de los Neurotransmisores

1. Transmisores de acción rápida y molécula pequeña:
   • Respuestas inmediatas.
   • Síntesis en el citoplasma del terminal presináptico.
   • Reciclaje de vesículas.
   • Transmisión de señales sensitivas y motoras.
   • Ejemplos:
     • Acetilcolina (ACh): Excitador (apertura de canales iónicos) o inhibidor (disminución de la frecuencia cardíaca). Inactivada por la acetilcolinesterasa (AChE).
     • Noradrenalina (NA): Activación de receptores excitadores e inhibidores. Importante en el despertar y regulación del estado de ánimo. También actúa como hormona.
     • Dopamina (DA): Respuestas emocionales, comportamientos adictivos, experiencias placenteras, regulación del tono muscular. Inhibitorio. Relacionada con Parkinson y esquizofrenia.
     • Serotonina: Percepción sensorial, regulación de la temperatura, control del estado de ánimo y apetito, inducción del sueño.
     • Glicina: Inhibidor en la médula espinal (vías del dolor), sueño y estado de ánimo.
     • GABA: Inhibidor en médula espinal, cerebelo, ganglios basales y corteza cerebral.
     • Glutamato: Excitativo en vías sensitivas del SNC.
2. Neuropéptidos (molécula grande, acción lenta):
   • Acciones prolongadas (apertura/cierre de canales iónicos, cambios metabólicos).
   • Constituidos por 3-40 aminoácidos.
   • Acciones inhibitorias y excitatorias.
   • Distribución en SNC y SNP.
   • Formación en el cuerpo celular, transporte en vesículas no reutilizables.
   • Liberación en menor cantidad, mayor potencia.

Eliminación de Neurotransmisores

Proceso esencial para el funcionamiento normal. Mecanismos:

• Difusión: Alejamiento de la hendidura sináptica, fuera del alcance de los receptores.
• Degradación enzimática: Inactivación por enzimas específicas.
• Recaptación celular: Recaptación por las neuronas que los liberaron, reciclaje y almacenamiento.

Receptores Sensoriales

Tipos de Receptores Táctiles

• Terminaciones nerviosas libres:
  • Detectan tacto y presión.
  • Ubicación: raíces del pelo y debajo de la superficie de la piel.
  • Amielínicas, adaptación variable.
• Corpúsculos de Meissner (corpúsculos del tacto):
  • Detectan aleteo y golpes suaves.
  • Ubicación: capas superficiales de la piel (sin pelo).
  • Encapsulados, adaptación rápida.
• Corpúsculos de Pacini (corpúsculos laminares):
  • Detectan vibración y reconocimiento de superficies.
  • Ubicación: capas profundas de la piel (músculos, articulaciones).
  • Encapsulados, adaptación rápida.
• Corpúsculos de Ruffini (mecanorreceptores cutáneos tipo II):
  • Detectan estiramientos de la piel.
  • Ubicación: capas profundas de la piel (ligamentos, tendones).
  • Terminaciones nerviosas agrandadas, adaptación lenta.
• Receptores de Merkel (mecanorreceptores tipo I):
  • Detectan presión constante y textura.
  • Ubicación: capas superficiales de la piel (dedos, manos, labios, genitales externos).
  • Terminaciones nerviosas agrandadas, adaptación lenta.
• Bulbos terminales de Krause:
  • Forma ovoide, terminaciones dendríticas escasas.
  • Ubicación: membranas mucosas.
  • Detectan tacto fino y vibración de baja frecuencia.

Células Gustativas: Papilas y Neurotransmisores

• Tipos de papilas:
  • Circunvaladas o caliciformes: Grandes, en forma de V, 100-300 botones gustativos.
  • Fungiformes: Forma de hongo, distribuidas por toda la superficie, 5 botones gustativos.
  • Foliadas: Surcos en los bordes de la lengua.
  • Filiformes: Estructuras finas con receptores táctiles, sin botones gustativos.
• Neurotransmisores en las células gustativas:
  • Serotonina: Liberación dependiente de Ca²⁺. Modula la actividad del nervio glosofaríngeo y la respuesta de células gustativas. Fármacos como imipramida, Prozac, litio y buspirona pueden alterar el sabor.
  • Catecolaminas: Noradrenalina como neurotransmisor primario. La adrenalina, junto con la estimulación simpática, aumenta la respuesta gustativa.