FORMAS ACELULARES

Virus

Composición:

• Material genético
• Cubierta proteica (cápsida)
• Envoltura vírica (bicapa lipídica) (no todos la tienen)

Tipos:

• Icosaédrico (rotavirus)
• Helicoidales
• Virus con envoltura (bicapa exterior lipídica)
• Virus complejos (cápside + cubierta proteica) (Fago T4) (cola → con placa base)

Reproducción:

1. Ciclo Lítico:
   • Absorción y penetración (endocitosis e inyección)
   • Síntesis de genoma (fase de eclipse)
   • Maduración y ensamblaje
   • Liberación por lisis
2. Ciclo Lisogénico

Retrovirus:

Tienen una enzima retrotranscriptora (gripe o VIH).

♠ Reproducción del VIH: (invade linfocito T CD4)

• Fijación y reconocimiento con proteínas gp-120 y gp-41.
• Luego penetración y retrotranscripción del ADN.

Viroides

Son los agentes infecciosos más pequeños (fragmentos de ADN).

Priones

Moléculas proteicas infecciosas (no son seres vivos), se sitúan en la membrana de las neuronas y cambian la estructura α-hélice por β-lámina. El resultado son enfermedades degenerativas, como las encefalopatías espongiformes (pero se desconoce el mecanismo de cambio de estas proteínas).

CICLO Y DIVISIÓN CELULAR, CICLO CELULAR DE EUCARIOTAS

Ciclo Celular

1. Interfase:
   • Fase G1 – se inicia la replicación del ADN y se sintetizan las proteínas para que las células aumenten (en las células más especializadas esta fase es permanente y se llama Fase G0).
   • Fase S – se duplica el ADN y se sintetizan histonas.
   • Fase G2 – proteínas necesarias para la división y duplicación de centriolos.
2. Fase M:
   • Mitosis – su importancia biológica es que para los seres unicelulares es un modo de reproducción asexual y para los pluricelulares de desarrollo. Consta de 4 fases:
     • Profase – condensación de la cromatina, comienzan a separarse los centriolos (huso mitótico), desaparecen: membrana nuclear y centriolo, se forman los cinetocoros.
     • Metafase – grado máximo de condensación, huso acromático formado, microtúbulos cinetocóricos empujan a los cromosomas hasta la placa ecuatorial, cada cromátida hacia un polo.
     • Anafase – se separan las cromátidas tiradas por los microtúbulos cinetocóricos.
     • Telofase – los cromosomas alcanzan los polos de la célula, desaparece el huso, la membrana nuclear reaparece.
   • Citocinesis – el citoplasma se divide y los orgánulos se reparten. En los animales se produce por estrangulamiento (placa ecuatorial), en las vegetales (fragmoplasto).
   • Meiosis – su importancia vital es que solo se produce en las células reproductoras, mantiene constante el número de cromosomas y se produce la recombinación.
     • Meiosis I: división reduccional.
       • Profase I:
         • Leptoteno (cromosomas se condensan)
         • Cigoteno (los cromosomas homólogos se aparean)
         • Paquiteno (sobrecruzamiento (crossing-over))
         • Diploteno (inician la separación unidos por los quiasmas)
         • Diacinesis (los cromosomas se condensan más, desaparece la membrana nuclear y nucleolos).
       • Metafase I: se disponen los cromosomas emparejados en la placa ecuatorial.
       • Anafase I: cromosomas homólogos a cada polo.
       • Telofase I: reaparece la membrana nuclear y nucleolos, dos células hijas con la mitad de cromosomas que la madre, diferentes.
     • Meiosis II: igual que mitosis.

TRANSPORTE CELULAR

Transporte de Moléculas Pequeñas

Transporte Pasivo (a favor de gradiente, sin consumo de energía)

• Difusión simple (las moléculas solubles en la membrana y sin carga la atraviesan)
• Difusión facilitada (a favor de gradiente por medio de proteínas transportadoras o carriers)

Transporte Activo (en contra de gradiente) – por medio de bombas, la más importante es la de Na⁺ y K⁺, la bomba simultáneamente saca 3Na⁺ hacia el exterior e introduce 2K⁺ hacia el interior, necesita ATP.

Transporte de Moléculas Grandes

Endocitosis:

• Pinocitosis (líquidos)
• Fagocitosis (partículas)
• Endocitosis mediada por receptor: receptores en la membrana (hormonas)

Exocitosis: existe un equilibrio entre endocitosis y exocitosis.

METABOLISMO

Características comunes

• Catalizadas por enzimas específicos
• Encadenadas en rutas metabólicas
• Procesos de oxidación (pierde electrones con sus respectivos H⁺) y reducción (redox)

Tipos de Reacciones Metabólicas

1. Catabolismo:
   • Fase destructiva
   • Deshacen moléculas y ganan ATP
   • Coenzimas transportadoras de ATP (NAD)
   • (Glucólisis, fermentación, respiración celular, ciclo de Krebs y β-oxidación)
2. Anabolismo:
   • Fase constructiva (reducciones)
   • (Fotosíntesis, quimiosíntesis y síntesis de proteínas)

Balance Energético

Mide la cantidad de ATP conseguido (balance positivo – catabólica / balance negativo – anabólica).

Catabolismo

Panorámica general

• Fase 1 – las grandes moléculas se degradan en componentes más básicos.
• Fase 2 – estos componentes se transforman en más básicos (ácido pirúvico, acetil-CoA).
• Fase 3 – los compuestos provenientes de la fase 2 se oxidan completamente.

Tipos

(Respiración y fermentación / diferencias)

• Respiración – aceptor final es una sustancia inorgánica, fermentación es una sustancia orgánica.
• Respiración – interviene un aceptor externo, fermentación – no.
• Respiración – en la mayoría de las células, fermentación – bacterias y hongos.
• En la respiración la degradación es completa (+ATP), pero en la fermentación no (-ATP).

Glucólisis

Reacciones anaeróbicas, degradan la glucosa en 2 moléculas de ácido pirúvico. Tiene 2 etapas:

1. La glucosa se descompone en 2 moléculas de gliceraldehído 3-P (consume 2 ATP).
2. El gliceraldehído 3-P se oxida en ácido pirúvico (se necesita la coenzima NAD).

GLUCOSA + 2NAD⁺ + 2ADP + 2P → 2 ÁCIDO PIRÚVICO + 2NADH + 2ATP + 2H⁺ + 2H₂O

• El ATP – funciones vitales de la célula.
• Ácido pirúvico – ruta catabólica.
• NADH + H⁺ – dos modos de oxidación: aeróbica (cadena respiratoria) y anaeróbica (fermentación).

Fermentación

Procesos anaeróbicos, rendimiento (2 ATP). Tipos:

1. Fermentación alcohólica o etílica – organismos como las levaduras Sacharomyces (enzima – alcohol deshidrogenasa) (producción de cerveza, vino…).
2. Fermentación láctica – se origina el ácido láctico a partir del ácido pirúvico. También se produce en células aeróbicas cuando el O₂ es insuficiente.

Respiración celular

El ácido pirúvico pasa por 2 etapas sucesivas: el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria, a su vez asociada a la fosforilación oxidativa. En la célula eucariota el ciclo de Krebs ocurre en la matriz mitocondrial y la cadena respiratoria en las crestas mitocondriales (donde están los enzimas).

Ciclo de Krebs

• Oxidación del ácido pirúvico:
  1. El ácido pirúvico penetra en la matriz.
  2. Descarboxilación: ÁCIDO PIRÚVICO + CoA-SH + NAD → CO₂ + NADH + H⁺ + ACETIL-CoA
• Ciclo de Krebs: oxidación del grupo acetilo del acetil-CoA, se obtienen enzimas reducidas (FADH₂, NADH + H⁺) (1 molécula de ácido oxalacético (4C) → 1 molécula de ácido cítrico (6C)).

Reacciones principales

• 2 descarboxilaciones – 2 moléculas de CO₂
• 4 oxidaciones – recogidas por 3NAD y 1FAD
• 1 fosforilación – produce GTP que será transformado en ATP (1 acetil-CoA = 1GTP / glucólisis de 2 acetil-CoA)