Procesos Celulares y Biomoléculas: Una Guía Integral

Procesos Celulares

Endocitosis y Digestión

  • Endocitosis: Proceso en el que la membrana celular se invagina, englobando el material a ingerir, formando una vesícula endocítica.
  • Digestión: La vesícula endocítica se fusiona con un lisosoma primario, formando un lisosoma secundario. Las enzimas hidrolíticas del lisosoma digieren el material, y los productos útiles son asimilados por la célula. El lisosoma secundario se convierte en un cuerpo residual que puede liberar su contenido al exterior por exocitosis.

Ciclo Celular

  • Fases:
    • G1: Crecimiento y síntesis de proteínas.
    • S: Duplicación del ADN.
    • G2: Preparación para la división.
    • M: Separación de las cromátidas hermanas.
  • Concentración de ADN:
    • G1: Constante.
    • S: Duplicada.
    • G2: Constante.
    • M: Mitad que en G2.
  • Concentración de ADN polimerasa: Mayor en la fase S.

Enzimas

  • Proteínas catalizadoras específicas que aceleran las reacciones sin consumirse.
  • Óptimas en pH y temperatura fisiológicos.
  • Regulables por la célula.

Células Procariotas y Eucariotas

CaracterísticaProcariotasEucariotas
Tamaño0,2-2 micrómetros10-100 micrómetros
NúcleoAusentePresente, con membrana nuclear
OrgánulosEsparcidos en la célulaRodeados de membranas
FlageloProteicoComplejo, con microtúbulos
División celularBinariaMitosis y meiosis
Membrana plasmáticaSin esteroles ni carbohidratosCon esteroles y carbohidratos
RibosomasPequeñosGrandes
ADNMenos complejoMás complejo

Biomoléculas

Estructura de Proteínas

  • Estructura primaria: Secuencia de aminoácidos.
  • Estructura secundaria: Disposición espacial de la cadena de aminoácidos (hélice α y hoja plegada β).
  • Estructura terciaria: Disposición espacial de la estructura secundaria.
  • Estructura cuaternaria: Presente en proteínas con múltiples subunidades.

Fotosíntesis

  • La luz proporciona energía para excitar electrones de las clorofilas y para la fotólisis del agua.
  • Los electrones excitados se transfieren a la cadena de transporte de electrones para producir ATP y NADPH.

Pared Celular

  • Estructura:
    • Pared primaria
    • Pared secundaria
    • Lámina media
  • Componentes:
    • Celulosa (polímero de glucosa)
    • Matriz (agua, sales, hemicelulosa, pectina)
    • Lignina, suberina y cutina (impermeabilizantes)

Transporte Pasivo

  • Difusión simple: Paso de moléculas a través de la membrana.
  • Difusión facilitada: Paso de moléculas mediante proteínas transportadoras o canales.

Codominancia

  • Los dos alelos son equipotentes y los híbridos presentan las características de ambos progenitores.

Ósmosis

  • Glóbulo rojo:
    • Medio hipotónico: Absorbe agua y revienta (lisis).
    • Medio isotónico: Volumen constante.
    • Medio hipertónico: Pierde agua y se arruga (plasmólisis).
  • Célula vegetal:
    • Medio hipotónico: Turgente (pared celular impide la lisis).
    • Medio isotónico: Como el glóbulo rojo.
    • Medio hipertónico: Plasmólisis.

ADN

  • Polímero de desoxirribonucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster.
  • Nucleótidos:
    • Desoxirribosa
    • Grupo fosfórico
    • Base nitrogenada (purinas: G, A; pirimidinas: C, T)
  • Estructura espacial:
    • Doble hélice
    • Emparejamiento de bases complementarias (A-T, C-G)

Replicación del ADN

  • Enzimas:
    • Helicasa: Rompe enlaces de hidrógeno.
    • Topoisomerasa: Reduce la tensión en las cadenas.
    • Proteínas SSB: Evitan que las cadenas se retuerzan.
    • ADN polimerasa: Une nuevos nucleótidos.
    • ADN ligasa: Conecta fragmentos de ADN.

Membrana Celular

  • Componentes:
    • Fosfolípidos (estructura)
    • Colesterol (fluidez)
    • Proteínas (transporte)
    • Oligosacáridos (reconocimiento celular)

Enzimas y pH/Temperatura

  • Valores óptimos de pH y temperatura para la actividad enzimática.
  • Variaciones de pH alteran las cargas eléctricas y la estructura terciaria.
  • Aumento de temperatura desnaturaliza la proteína.

Recombinación Genética

  • Paquiteno:
    • Cromosomas homólogos estrechamente unidos.
    • Entrecruzamiento cromosómico mediado por nódulos de recombinación.
    • Intercambio de fragmentos de ADN.
  • Significado: Promueve la variabilidad genética.

Exocitosis

  • Proceso inverso a la endocitosis.
  • La vesícula se fusiona con la membrana celular y libera su contenido al exterior.

Mitosis

  • Fases:
    • Interfase
    • Profase I
    • Metafase I
    • Telofase I
  • Estructuras:
    • Centriolos
    • Núcleo
    • Membrana nuclear
    • Cromatina
    • Microtúbulos del huso
    • Quiasmas
    • Cromátidas hermanas
    • Tétrada de cromátidas
    • Plano ecuatorial metafásico
    • Fibras cromosómicas
    • Centrómero/cinetocoro
    • Cromosomas homólogos no idénticos

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