Orgánulos Celulares

Aparato de Golgi

El **Aparato de Golgi** tiene como principal función recibir proteínas, modificarlas, empaquetarlas y enviarlas al lugar donde deben cumplir su función.

Existen dos modelos principales sobre su funcionamiento:

• **Modelo de Cisterna Estacionaria:** Considera que el compartimento es estable y el tráfico se realiza mediante vesículas de transporte.
• **Modelo de Maduración Cisternal:** Propone que las cisternas son transitorias y cambian gradualmente.

Vesículas

Las **vesículas** son sacos recubiertos de membrana, de forma esférica y con un tamaño de aproximadamente 25nm, que se encuentran en el citoplasma y tienen destinos específicos dentro de la célula.

Tipos de Vesículas

• Vacuolas
• Lisosomas
• Vesículas de transporte
• Vesículas de secreción

Funciones de las Vesículas

• Almacenamiento
• Transporte
• Digestión de productos y residuos celulares

Origen de las Vesículas

• Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)
• Aparato de Golgi
• Membrana plasmática

Transporte de Sustancias a Través de Vesículas

• **Exocitosis:** Liberación del contenido vesicular al exterior de la célula.
• **Endocitosis:** Incorporación de sustancias al interior de la célula.
  • *Fagocitosis:* Incorporación de sustancias sólidas o partículas grandes.
  • *Pinocitosis:* Incorporación de líquidos orgánicos y sustancias disueltas.
  • *Endocitosis mediada por receptores:* Reconocimiento de un ligando específico, formación del complejo receptor-ligando y posterior internalización a través de un endosoma.

Proteasomas

Los **proteasomas** son complejos proteicos encargados de la degradación de proteínas.

Tipos de Proteasas

• *Endoproteasas:* Enzimas que hidrolizan enlaces peptídicos internos en la cadena polipeptídica.
• *Exoproteasas:* Enzimas que actúan en los extremos de la cadena, amino y carboxilo terminal.

Función de los Proteasomas

Degradación de proteínas citosólicas.

La degradación en los proteasomas está mediada por la **ubiquitina**.

Lisosomas

Los **lisosomas** son orgánulos encargados de la degradación de proteínas extracelulares y orgánulos defectuosos.

Tipos de Lisosomas

• *Lisosomas primarios:* No contienen desechos.
• *Lisosomas secundarios:* Contienen desechos.

Endosomas

• *Endosoma temprano:* Contiene materiales extracelulares recién incorporados.
• *Endosoma tardío:* Transporta su contenido a los lisosomas para su degradación.

Mitocondrias

Las **mitocondrias** son orgánulos que producen la mayor parte de la energía de la célula y cuentan con su propio material genético, diferente del material genético del núcleo. Muchas enfermedades son el resultado de mutaciones en el ADN mitocondrial.

Los ácidos grasos son almacenados como triglicéridos.

Rutas Metabólicas

Metabolismo

El **metabolismo** comprende todas las reacciones bioquímicas que ocurren en la célula.

Tipos de Metabolismo

• *Anabolismo:* Consiste en la síntesis y almacenamiento de moléculas. Contribuye al crecimiento celular, mantenimiento de tejidos y almacenamiento de energía.
• *Catabolismo:* Degradación de nutrientes orgánicos en productos finales simples, con el fin de extraer energía química útil para la célula.

La energía química se almacena en forma de ATP, glucógeno, creatina y grasas.

Cadena Respiratoria y Fosforilación Oxidativa

La **cadena respiratoria** reúne y transporta equivalentes reductores, dirigiéndolos hacia su reacción final con oxígeno para formar agua. La **fosforilación oxidativa** es el proceso mediante el cual la energía libre liberada se atrapa como fosfato de alta energía.

Ácido Láctico o Lactato

El **ácido láctico** es un marcador bioquímico cuyo rol biológico ha ido adquiriendo mayor importancia a medida que entendemos su comportamiento bioquímico, fisiológico, metabólico y fisiopatológico.

Se almacena en el hígado, a nivel intracelular (proteínas, NaHCO3) y extracelular (torrente sanguíneo, células musculares).

Enfermedades Metabólicas

Las **enfermedades metabólicas** interfieren en los procesos bioquímicos normales.

Ejemplos de Enfermedades Metabólicas

• *Hipertensión arterial:* Elevación de los niveles de presión arterial.
• *Diabetes mellitus:* Hiperglicemia debido a defectos en la secreción de insulina.
  • Diabetes tipo 1: No se produce insulina.
  • Diabetes tipo 2: Producción disminuida de insulina.
• *Hiperglucemia:* Acumulación de ácido úrico en los tejidos.

Núcleo, Ácidos Nucleicos y Transcripción

Proteínas de Transporte Nuclear

Las **importinas** y **exportinas** son proteínas involucradas en el transporte a través de la membrana nuclear.

Ácidos Nucleicos

• **DNA (Ácido Desoxirribonucleico):** Contiene los genes, utiliza timina como base nitrogenada y tiene una estructura de doble hélice.
• **RNA (Ácido Ribonucleico):** Utiliza uracilo en lugar de timina y puede ser lineal o circular.
  • *mRNA (mensajero):* Transporta las instrucciones para el orden correcto de los aminoácidos en la síntesis de proteínas.
  • *tRNA (transferencia):* Interpreta la información genética y transporta los aminoácidos al ribosoma.
  • *rRNA (ribosómico):* Forma parte de los ribosomas y participa en la síntesis de proteínas.

Los nucleótidos son polímeros lineales compuestos de monómeros.

Transcripción de Genes y Bases de DNA y RNA

La **transcripción** es el proceso de síntesis de RNA a partir de un molde de DNA. Incluye las siguientes etapas:

• *Iniciación:* Reconocimiento del sitio de inicio.
• *Elongación:* Entrada de nuevos nucleótidos, formación de enlaces y reconocimiento de la secuencia.
• *Terminación:* Reconocimiento del codón de terminación.

Síntesis de Proteínas

• *Exones:* Regiones del gen que codifican la proteína.
• *Intrones:* Regiones del gen que no codifican la proteína.
• *tRNA:* Molécula de 70-80 nucleótidos con estructura de hoja de trébol.
• *Ribosoma:* La proteína más abundante en la célula, encargada de la síntesis proteica.

Replicación del DNA

La **replicación del DNA** requiere un cebador o primer, se lleva a cabo en la horquilla de replicación y es catalizada por enzimas como la helicasa (que desenrolla las hebras parentales) y la topoisomerasa (que alivia la tensión generada por el desenrollamiento).

Ciclo Celular

El **ciclo celular** es el conjunto de etapas que atraviesa una célula desde su nacimiento hasta su división.

La fase G1 es aquella en que la célula se prepara para dividirse. Para hacerlo, entra en la fase S, que es cuando la célula sintetiza una copia de todo su ADN. Una vez se dispone del ADN duplicado y hay una dotación extra completa del material genético, la célula entra en la fase G2, cuando condensa y organiza el material genético y se prepara para la división celular. El siguiente paso es la fase M, cuando tiene lugar la mitosis. Es decir, la célula reparte las dos copias de su material genético entre sus dos células hijas. Después de haber completado la fase M, se obtienen dos células (de donde había sólo una) y el ciclo celular empieza de nuevo para cada una de ellas.

Fases de la Mitosis

• *Profase*
• *Metafase:* Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial.
• *Anafase:* Elongación celular y separación de las cromátidas hermanas.
• *Telofase:* Reaparición de la cromatina, el nucléolo y la membrana nuclear.

Citocinesis

La **citocinesis** es la división física del citoplasma, que da como resultado dos células hijas separadas.